排气消声器多场性能分析研究

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1、中图分类号：U46;TB53论文编号：102870215-S131学科分类号：080204硕士学位论文排气消声器多场性能分析研究研究生姓名曹倩倩学科、专业车辆工程研究方向振动与噪声控制指导教师李舜酩教授南京航空航天大学研究生院能源与动力学院二О一五年三月INanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofEnergyandPowerEngineeringAStudyonMulti-fieldAnalysisofanExhaustMufflerAThesisinV

2、ehicleEngineeringbyCaoQianqianAdvisedbyProf.LiShunmingSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015II南京航空航天大学硕士学位论文承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其它个人和集体，均已在文中以

3、明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：III排气消声器多场性能分析研究摘要发动机排气噪声是影响车辆整车噪声的主要噪声源，安装排气消声器是降噪的重要技术措施。由于排气消声器的研究涉及到结构、声学和空气动力性能等方面，因此如何在考虑各方面因素的影响下评价消声器的综合性能是值得深入研究的课题。针对某排气消声器，本文综合结构、声场和流场对排气消声器进行了耦合性能

4、的研究，提出了排气消声器的改进方案，并通过了验证分析，具体工作归纳如下：(1)利用声学分析有限元软件VIRTUAL.LAB，对基本消声单元结构进行了有限元分析，研究了结构参数对声场影响的规律。(2)对常温和高温两种状态下简单消声器的声学模态进行了仿真分析，结果表明在高温状态下其声学模态频率有所增大，但每一阶所对应的声压分布并不改变。(3)以简单消声器为例，对其进行了流场和结构性能的分析，分别计算了外壳的振动、温度和流速等因素对消声器传递损失的影响，并且考虑了综合因素对声场的同时作用。(4)针对某排气消声器，通过台架试验获得了发动机排气频谱特性、消声器插

5、入损失以及仿真边界条件；在消声器有限元模型建立的基础上，通过分析排气消声器的流体性能，获得了其内部气流的温度场、压力场、速度场以及再生噪声场的分布；基于简单消声器的耦合性研究，对此消声器进行了多场分析，并初步确定了消声器的改进方向。(5)结合基本消声结构的声学特性和原消声器的性能分析结果，发现原消声器性能上的不足，提出了原消声器的改进方案，并对改进的消声器进行性能分析，进而与原消声器性能仿真的结果进行对比，结果表明：改进消声器综合性能有较大的提高，确保了结构改进的有效性。综上所述，针对排气消声器的工程实际问题，对消声器的多场性能进行了耦合性分析，分析结

6、果为消声器改进提供了依据，研究与分析方法具有一定的理论意义和工程实用价值。关键词：排气消声器，耦合研究，多场性能，传递损失，结构，声学，流体IV南京航空航天大学硕士学位论文ABSTRACTExhaustnoiseisthemainnoisesourcethataffectsthevehiclepass-bynoise.Installingexhaustmufflerisanimportanttechnicalmeasureofcontrollingnoise.Becausetheresearchoftheexhaustmufflerinvolvesth

7、estructural,acousticalandaerodynamicfields,sohowtoconsidervariousfactorstoevaluatethecomprehensiveperformanceofthemufflerisworthstudyingfurther.Foratypeofexhaustmuffler,fromthecompositeeffectofstructure,soundfieldandflowfield,thecouplingperformanceofexhaustmufflerwasstudied.Onth

8、isbasistheimprovedsolutionswereputforwardandthe