發(fā)布時間：2016-12-12 11:05

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

《華南理工大學》 2015年

汽車排氣消聲器性能研究及設計開發(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濟性和動力性。探索高消聲性能、低排氣阻力的消聲器設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)構成,本文首先根據前人的研究成果,利用數值分析方法分析總結了擴張比、穿孔孔徑、流阻率等結構參數及外界條件對消聲單元及其組合結構的聲學和流場性能的影響規(guī)律,對現有研究成果中存在的矛盾結論和疏漏點進行糾正和補充,為消聲器的設計開發(fā)打下理論基礎。其次,本文按照相關國家和行業(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據。根據實驗數據分析出企業(yè)方案存在低頻域消聲性能不足和內部湍流運動強烈的問題,并利用替代直管的實驗數據分析了該發(fā)動機排氣噪聲的頻譜特性,為排氣消聲器的聲學設計提供數據支持。根據企業(yè)提供的發(fā)動機及排氣系統(tǒng)的結構參數,在軟件GT-Power中建立兩者的耦合模型,通過與實驗結果的比較發(fā)現數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)消聲器的設計過程中利用該模型分析了所設計的消聲器方案(以下簡稱設計方案)與發(fā)動機的匹配程度。最后,提出了消聲器正向設計的流程,采用從確定設計目標到總體方案再到具體設計的思路,以聲學性能為主,流場及其他性能為輔,以主消聲器的設計為主,副消聲器的設計為輔,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計,再根據內部流場分布圖進行改進和整體性能的驗證。完成設計后通過與企業(yè)方案的對比驗證了設計方案的可行性,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計開發(fā)具有參考價值。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U464.134.4
【目錄】：

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本文編號：210402