双层动车复合式冷却系统散热与噪声控制的优化研究

高速双层动车由于其内部空间紧凑以及元件的高功率化,冷却系统存在整体散热性能较差、噪声污染严重的问题。为此,通过冷却系统空气流场的数值模拟与试验研究,对其散热性能和噪声控制进行了优化。参照常用的冷却系统空气流道结构,基于双层动车复合式冷却系统的技术参数要求,对其尺寸进行了初步设计计算。分别采用多孔介质模型和多参考系(MRF)对复合式冷却系统换热器的芯体结构与旋风过滤器进行简化,并对其空气侧流场进行数值模拟。研究结果表明:风机入口处存在局部涡流,导致流体进入通风机的角度混乱,影响风机有效做功,在工作环境下系统风量(2.96 m^(3)/s)远小于设计值(3.35 m^(3)/s);同时局部涡流产生较大的气动噪声。此外,换热器入口的风速分布不均匀,导致系统冷却能力不足。针对上述问题,对空气流道结构进行了优化。调整了进、出口消声器的3个流道的流通面积,并在过渡段设置“喇叭型”导流结构来改善换热器进口处风速的均匀性;在冷却系统进、出口增加弧线型消声器能进一步降低噪声。结果表明:空气流道结构优化后水侧散热功率从33.18 kW增加到41.55 kW,油侧散热功率从157.82 kW增加到173.82 kW,系统加权平均噪声值从74.95 dB(A)降低到72.21 dB(A)。本研究可为类似工程项目冷却系统的优化设计提供参考,有助于改善乘坐体验和车辆运行的经济性。

一种应用于汽车进气系统的新型消音器设计

近年来,随着我国汽车保有量的急剧上升,汽车噪声已经成为城市噪声污染的主要来源之一,直接影响居民的身心健康,汽车噪声污染问题亟待解决。汽车噪声源中,进气噪声因气体流体动力学特性极其复杂,因而没有固定的降噪措施。针对这个难题,设计了一种集空气滤清器和消音器一体的错列复合阻抗式消音器,可以同时实现除尘和降噪两种功能,而且不会在周期性进气脉冲噪声的激励下产生额外的共振噪声。

消声器结构设计与仿真分析

汽车消声器是减少汽车噪声污染中的最重要部件,它对提升乘坐舒适性、保护环境有着很积极的意义。论文首先分析了空气中声波运动的基本方程,同时采用CATIA软件对消声器进行了三维建模。然后采用virtual.lab软件对消声器内部空腔声场进行有限元求解,获得了消声器内部声场中的声压分布及消声器的声传递损失性能。最后根据仿真结果提出消声器结构改进措施,此外还对消声器进行背压实验测试。研究结果可为消声器结构设计提供理论依据与参考。

基于GT-Power的乘用车消声器设计

运用GT-Power软件对乘用车的消声器进行设计开发.通过对发动机工作过程与消声器的耦合,根据消声器相关理论并利用GT-Power软件建立分析消声器插入损失与压力损失的模型.在保证压力损失不大于22 kPa的设计要求下,所设计的乘用车消声器插入损失达到31.5 dB(A),较好地满足了消声器的消声性能指标,并且模型的仿真结果与试验结果吻合良好.

汽车消声器设计方法与评价指标分析

目前消声器的设计方法仍然基于近似理论、经验和试验相结合。消声器传统设计方法的弊端阻碍了其性能的进一步提高,而先进的计算机辅助设计(CAE)能避免传统消声器设计的不足。以某型号消声器开发为例,运用GT-Power工具,建立消声器的传声损失、插入损失、压力损失模型,综合消声器性能主要评价指标,研究了消声器CAE分析评价方法。试制分析方案并进行测试,CAE分析结果与试验测试结果接近。

双层串联微穿孔板消声器的设计与试验

针对某抽气泵排气噪声从高于80dB(A)降低到72dB(A)以下的要求,应用微穿孔板吸声体理论,设计双层串联微穿孔板消声器,并制作样件进行试验。结果表明安装消声器后,最大噪声值不超过67dB(A)。且在1000Hz～2500Hz频段,噪声下降尤为明显,消声量达到了10dB(A)～20dB(A),满足了设计的目标,验证了理论与实际的一致性。

基于DOE和改进模拟退火算法的消声器优化设计

为提高消声器的优化效率,在考虑流速对消声器传递损失数值建模的基础上,采用试验设计(DOE)中的拉丁超立方设计对消声器参数进行分析,结合改进模拟退火算法分别建立消声器在排气噪声峰值频率处传递损失的单目标和多目标优化模型,开展消声器的优化设计研究。研究结果表明:DOE方法能有效辨识出各参数对消声器传递损失贡献度的大小,简化了消声器的优化模型。消声器内气体的平均流速对消声器的优化结果影响较大。单目标优化可使相应峰值频率处的传递损失达到最大值,多目标优化能使全频段整体优化效果较好,优化设计后排气噪声最大降低31.73d B,优于单目标优化结果。研究结果为消声器的优化设计提供了新思路。

CAD/CAE技术在消声器设计中的应用

消声器作为噪声治理工程中常用的元器件在实际工程中发挥着很大的作用。常规消声器设计方法效率偏低。将先进的CAD/CAE技术与消声器设计相结合,通过三维实体建模、有限元分析、边界元计算,找到一条快速便捷可靠的消声器设计新思路。

单缸柴油机一体式净化消声器设计与性能试验

为了通过机外净化的方式降低柴油机排放,基于单缸柴油机的工作特点,融合一体式净化消声器的设计要求,研制了一种单缸柴油机用一体式净化消声器。通过数值模拟与试验相结合的方法,对设计的一体式净化消声器的催化性能、声学性能、空气动力性能以及结构性能展开研究,提高催化器转化效率和使用寿命,同时满足消声作用。整机性能试验表明:安装优化后的一体式净化消声器,整机噪声略小于原机消声器,整机八工况排放CO、HC、PM分别为0.94、0.46、0.40 g/k W·h,相比于仅采用机内净化的样机分别降低了85.4%,70.5%,28.6%,劣化试验后柴油机排放满足非道路柴油机国Ⅲ要求;一体式净化消声器采用优化结构,与原结构相比,由于排气气流均匀流经催化器,CO、HC和PM的转化效率分别提高了21.0%、25.8%和7.0%。该研究可为单缸柴油机的机外净化研究提供参考。

汽车排气消声器的正向设计研究

本文以实现汽车排气消声器的正向设计为目的,提出消声器的开发思路:首先采用从分析设计目标到确定总体方案,再到具体设计的路线,结合Virtual.Lab Acoustics、GT-Power和Fluent等数值分析软件与发动机台架试验。然后以主消声器的设计为主,副消声器的设计为辅;以声学性能为主,流场及其他性能为辅。再通过对消声频率的分析,逐级设计消声结构并进行组合、验证和改进,并在与企业提供的消声器方案进行对比后初步判断设计方案的可行性。最后通过实验验证了消声器设计方案的综合性能达到设计目标,表明了本文提出的消声器正向开发思路的合理性,在汽车排气消声器的设计开发上具有实用价值。

某小排量发动机车辆起步工况车内轰鸣声研究

起步辅助功能可以有效解决小排量发动机车辆起步时扭矩不足的问题,但同时引起较大的车内轰鸣声,导致车内乘客抱怨。采用短时傅里叶变换分析方法对该轰鸣声进行特征频率提取,并遵循振动噪声性能开发原则进行分析。研究结果表明,起步工况下发动机瞬态燃烧激励与排气尾管驻波频率发生耦合产生轰鸣声,并通过空气声传播路径进入车内。优化起步辅助功能的目标转速以及偏移排气尾管的驻波频率,可分别有效降低自动变速箱和手动变速箱车内后排轰鸣声5 dB(A),将主观评估结果提升至7.5。

基于GT-power的消声器优化设计

为了寻求一种更简单有效的消声器设计方法,以某一型号发动机为例,将传统的消声器设计理论与GT-power仿真软件相结合,构建了基于GT-power的消声器优化设计流程.利用GT-power软件的声学和流体仿真功能对各消声器结构方案进行仿真分析,通过比较消声器的插入损失和压力损失,得出较优方案,然后再对特定方案进行正交试验以获取最优参数组合,并以试验进行验证.结果表明,优化后的消声器的消声量增加了约12dB.

某乘用车排气系统设计及改进

以消声器理论计算为基础,制定预选方案,在GT-Power中建立发动机模型并进行台架试验验证。再建立发动机与消声器耦合的插入损失计算模型和排气背压差计算模型,得到消声器的插入损失值和排气系统的排气背压差值。在预选方案中选择最好的结果进行优化,然后进行仿真和验证试验。优化后的结果满足标准QC/T631-2009。

用正交试验设计的方法研究柴油机排气噪声及其影响参数的关系

用正交试验和方差分析法在S195型柴油机上对排气噪声及其主要影响参数进行试验、分析，探讨了这些参数和排气噪声的关系及其对排气噪声的影响程度。

风冷热泵机组出风口噪声的治理

酒吧热泵机组风机通风量大,运行时产生高分贝、宽频的噪声。而且酒吧附近敏感点多,要在有限空间达到良好降噪效果具有相当难度。目前,国内多采用阻性或单节阻性—抗性消声器来治理出风口噪声,但治理效果不理想。结合工程实例,通过频谱分析及扩张消声理论,采用不同长度不同扩张比的三节扩张室串联(取代单节扩张室),结合阻性消声器,在有限空间内设计一种新型阻抗复合消声器,使热泵出风口噪声降低18 dB(A)左右。此消声器设计简单,经济合理,技术先进可靠,占用空间小,有较高的实用价值。

液压消音器的结构设计及衰减评定方法

结合工程中的实际,提出液压消音器的设计方案.并对该方案进行详细讨论,为相关实验奠定了理论基础;对液压消音器的衰减性能,提出了新的评定方法,该方法可以对流体的衰减进行有效的评价.

利用UG二次开发进行参数化设计关键问题的研究

以CG摩托车消声器筒的二次开发为例,在简单描述开发过程的基础上总结了二次开发中容易出错的关键问题,并对每一个问题给出了解决的方法。

微型汽车排气消声器的设计与优化

建立了某发动机工作过程模型和排气消声器性能评价模型,并进行了该排气消声器声学性能和空气动力性的仿真分析。采用仿真分析和试验验证相结合的方法,通过调节各腔室容积和隔板的穿孔率对该排气消声器进行了改进。改进后排气消声器的试验结果表明,消声器总体噪声值和阶次噪声值均有明显好转,高速噪声值比较高的状况得到改善,消声器性能基本达到设计要求。

关于发动机排气管消声器的研究

综述了对排气管消声器研究现状和几种常用的设计方法,对有源消声以及消声器内空气流速、温度和声传播之间的关系等研究进行了讨论,提出了一种基于试验消声器研究方法。

电冰箱压缩机消声器建模与优化设计

对电冰箱压缩机消声器，以戴维斯和福田设计公式进行计算，并用实验结果加以核验，在此基础上提出通用的消声器设计的数学模型。研究了消声器的优化设计，实例优化结果和实验表明，建立的消声器公式和优化设计是有效的，编制的程序是消声器设计研制强有力的工具。