本文關(guān)鍵詞：汽車排氣消聲器性能研究及設(shè)計開發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《華南理工大學(xué)》 2015年

汽車排氣消聲器性能研究及設(shè)計開發(fā)

林光典  

【摘要】：汽車排氣噪聲是整車最主要的噪聲源之一,其危害涉及人類的身心健康、環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展等方面,控制排氣噪聲最有效的途徑是安裝排氣消聲器。排氣消聲器是一種阻礙聲傳播而允許氣流通過的降噪裝置,在降低排氣噪聲的同時也增加了排氣阻力,從而影響了汽車的經(jīng)濟性和動力性。探索高消聲性能、低排氣阻力的消聲器設(shè)計方法一直是排氣噪聲控制工程的一個重要課題。排氣消聲器是由基本的消聲單元(擴張式、共振式、阻性消聲器等)構(gòu)成,本文首先根據(jù)前人的研究成果,利用數(shù)值分析方法分析總結(jié)了擴張比、穿孔孔徑、流阻率等結(jié)構(gòu)參數(shù)及外界條件對消聲單元及其組合結(jié)構(gòu)的聲學(xué)和流場性能的影響規(guī)律,對現(xiàn)有研究成果中存在的矛盾結(jié)論和疏漏點進行糾正和補充,為消聲器的設(shè)計開發(fā)打下理論基礎(chǔ)。其次,本文按照相關(guān)國家和行業(yè)標準,搭建了發(fā)動機及排氣消聲器的性能測試平臺,對由企業(yè)提供的消聲器方案(以下簡稱企業(yè)方案)及替代直管進行臺架試驗,測試了發(fā)動機13種穩(wěn)態(tài)工況下的功率、進氣流量、進排氣壓力及排氣噪聲頻譜等數(shù)據(jù)。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析出企業(yè)方案存在低頻域消聲性能不足和內(nèi)部湍流運動強烈的問題,并利用替代直管的實驗數(shù)據(jù)分析了該發(fā)動機排氣噪聲的頻譜特性,為排氣消聲器的聲學(xué)設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持。根據(jù)企業(yè)提供的發(fā)動機及排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù),在軟件GT-Power中建立兩者的耦合模型,通過與實驗結(jié)果的比較發(fā)現(xiàn)數(shù)值分析的誤差基本在5%以下,驗證了該模型的有效性,并在后續(xù)消聲器的設(shè)計過程中利用該模型分析了所設(shè)計的消聲器方案(以下簡稱設(shè)計方案)與發(fā)動機的匹配程度。最后,提出了消聲器正向設(shè)計的流程,采用從確定設(shè)計目標到總體方案再到具體設(shè)計的思路,以聲學(xué)性能為主,流場及其他性能為輔,以主消聲器的設(shè)計為主,副消聲器的設(shè)計為輔,從排氣噪聲頻譜的角度出發(fā),通過基本消聲單元的合理選擇、計算和組合來逐步完善消聲器的設(shè)計,再根據(jù)內(nèi)部流場分布圖進行改進和整體性能的驗證。完成設(shè)計后通過與企業(yè)方案的對比驗證了設(shè)計方案的可行性,同時也說明了本文提出的消聲器正向開發(fā)思路的合理性,對汽車排氣消聲器的設(shè)計開發(fā)具有參考價值。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U464.134.4
【目錄】：

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本文編號：210402