本文關鍵詞：進氣系統(tǒng)的降噪設計與正交優(yōu)化試驗研究

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【摘要】：隨著人們生活水平的提高,全球汽車產業(yè)迅速發(fā)展,汽車保有量不斷增多,隨之而來的噪聲污染、環(huán)境污染、能源消耗等問題也日益突出。當下人們追求汽車舒適性的要求越來越強烈,有效控制發(fā)動機進氣噪聲是降低汽車噪聲的主要方法之一,并且世界各國也開始對內燃機進氣噪聲制定嚴格的限制法規(guī)。不過,進氣消聲元件的結構參數眾多,不但影響其消聲性能,還會影響發(fā)動機的性能。因此,在兼顧消聲性能和發(fā)動機性能的前提下,如何為發(fā)動機高效匹配進氣消聲元件成為進氣消聲元件設計的難點和重點。論文針對某款發(fā)動機的進氣噪聲排放特點,提出利用正交試驗設計法對其進氣消聲元件進行優(yōu)化和改進。首先分析了進氣噪聲的產生機理,闡述了消聲元件的類別,并根據進氣噪聲的頻率特點,指出發(fā)動機進氣系統(tǒng)應選用抗性消聲器。由于進氣消聲元件的消聲性能受其結構參數影響較大,而且消聲元件也會影響發(fā)動機的動力性和經濟性,因此論文將進氣壓力損失作為進氣消聲元件合理選型的標準。其次利用GT-Power軟件建立了某款發(fā)動機模型,匹配實際的臺架數據,對該發(fā)動機進氣噪聲進行了測量分析,獲得了進氣噪聲尖點對應的頻率帶,分析了原機進氣系統(tǒng)的壓力損失,從流場特性及聲學性能兩方面分析了原機空濾器性能,提出了該發(fā)動機進氣消聲元件的優(yōu)化和改進方向。最后,論文對空濾器、]Helmholtz共振腔和1/4波長管等常用進氣消聲元件,利用Virtual.lab軟件對其聲學性能進行了詳盡的分析,通過傳遞損失初步確定了幾組進氣消聲元件的幾何參數,以進氣消聲元件插入損失為試驗指標,利用正交試驗設計對上述參數進行快速定型,減少了試驗次數,提高了進氣消聲元件的設計效率。在保證進氣壓力損失不大于3kPa的要求下,以壓力損失值為目標,應用Fluent軟件對各進氣消聲元件排列方式進行了分析,明確了各進氣消聲元件的正確排列方式。對確定的消聲元件設計方案進行驗證分析,結果表明該方案不但能滿足進氣噪聲降噪要求,對發(fā)動機動力性的影響也在工程許可的范圍之內。
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U464.134.4

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