某发动机后处理装置气流再生噪声分析与改进

为降低某发动机后处理装置气流再生噪声,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)建立后处理装置气流再生噪声有限元模型,进行噪声源强度分析,确定气流噪声最大声压级在出口管后排穿孔处。设计出口管穿孔结构改为插管结构和封堵后排穿孔2种优化方案,进行声压级及传递损失仿真对比;将采用封堵后排穿孔的后处理装置结构与原方案进行车辆加速行驶测试对比。仿真结果表明,2种优化方案的气流噪声声压级均降低,且不影响后处理装置降噪能力。测试试验结果表明,采用封堵后排穿孔的后处理装置结构,噪声明显降低,由流体流动引起的宽频噪声几乎消失,噪声总声压级由原来的90.4 dB下降到82.3 dB。

通过流作用下穿孔板的声阻抗

穿孔元件在进排气消声器中广泛使用,气体流动对穿孔元件声阻抗具有较大的影响。为了获得更加精确的穿孔声阻抗模型,使用三维时域CFD方法计算通过流作用下穿孔的声阻抗。探究了通过流作用下穿孔声阻抗的获取方法,并且将无量纲小孔声阻抗的预测值与已发表的实验测量值进行了对比,两者吻合较好。分析了小孔中的通过流马赫数M_o (0.05~0.20)、穿孔的分布形式、小孔的直径d_h (2~5 mm),穿孔板的厚度t (0.8~2 mm)和穿孔率φ(4.51%~24.93%)对无量纲声阻抗的影响规律,并且通过不同参数的非线性回归分析得到了通过流作用下声阻抗的模型。作为工程计算的应用,利用Jing&Sun的声阻抗模型和本文声阻抗模型计算了横流式穿孔管消声器的传递损失,与实验测量结果比较表明,本文模型具有较高的准确性。

非均匀流条件下穿孔管消声器传递损失计算方法与特性分析

实际应用中的消声器通常具有比较复杂的内部结构,其内部流体速度分布不均匀,而且消声器内部的回流管路 和穿孔元件使得消声器内部的流体流动更加复杂,其消声性能不可避免地受到流体流动的影响。为了计算非均匀流条 件下穿孔管消声器的传递损失,应用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)软件FLUENT计算消声器内 部的流场,然后将流体属性通过网格映射的方式转移到LMS Virtual Lab声学有限元模型中,并且选用不同的穿孔阻抗 模型计算消声器的传递损失,计算结果与实验测量结果进行了比较。文章对消声器内部流场的流动特征也做了仔细地分 析,并研究了气体流速对消声器传递损失的影响,随着气体流速的增加,消声器的传递损失会增大,共振峰的峰值会减小。

穿孔管消声器声学特性预测的单向耦合计算方法

基于流场与声场之间的单向耦合方法,研究了低马赫数非均匀流对穿孔管消声器声学特性的影响.首先使用CFD方法获取速度场分布,然后通过声学有限元计算得到声压场分布,最后利用基于非线性最小二乘法的曲线拟合进行平面波分解计算得到消声器的传递损失.对于直通和横流穿孔管消声器,传递损失数值计算结果和实验测量结果吻合良好.计算结果表明,在入口马赫数低于0.2的条件下,气流对于直通穿孔管消声器在平面波范围内的声学性能影响较小,而在高频范围内气流的影响作用应当引起重视;横流穿孔管消声器的声学性能对于气流速度的变化更加敏感.