某乘用车排气系统声学及流场性能研究

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1、工程硕士学位论文某乘用车排气系统声学及流场性能研究作者姓名王明亮工程领域车辆工程校内指导教师吴杰副教授校外指导教师张晓清副总经理所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2018年1月ResearchonAcousticalandFlowFieldPerformanceoftheExhaustSystemofaPassengerCarADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WangMingliangSupervisor：AssociateProf.WuJie

2、AssociateGMZhangXiaoqingSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：U464.134学校代号：10561学号：201521003284华南理工大学硕士学位论文某乘用车排气系统声学及流场性能研究作者姓名：王明亮指导教师姓名、职称：吴杰副教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：车辆工程论文形式：□产品研发□工程设计应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：汽车减振降噪(NVH)及故障诊断论文提交日期：2018年1月4日论文答辩日期：20

3、18年3月13日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：陈吉清教授委员：杨宇高级工程师巫江虹教授胡习之副教授姜立标副教授摘要随着汽车保有量的不断攀升，汽车噪声污染越来越严重，汽车噪声问题也受到了越来越多的关注。汽车消声器作为降低汽车噪声的有效方法，也受到越来越多主机厂的重视。计算机仿真分析不受时间和地点的限制，可以节省大量的试验、人力和物力，缩短消声器的开发时间，进而缩短排气系统乃至整车的研发时间，节约研发成本，提高研发效率。本文主要根据主机厂提供的发动机参数、排气系统边界条件以及性能要求

4、，通过GT-Power声学仿真、Fluent流场仿真和试验相结合的方法确定一款乘用车排气系统。首先，建立发动机的GT-Power整机模型，并进行模型校正。利用GT-Power对两套消声器初始方案进行声学和空气动力学仿真分析，取性能较好的初始方案二进行样件制作及试验验证，并进一步校正发动机的GT-Power整机模型。分析初始方案消声器的流场性能和消声器传递损失，确定怠速噪声超标和低频消声性能不足的原因并分析两套消声器的优缺点。综合初始方案消声器声学传递损失分析和流场性能分析结果，确定优化方案消声器基本结构。其次，利用F

5、luent和GT-Power研究了不同穿孔形式（圆孔和长圆孔）的横流穿孔消声器对压力损失和传递损失的影响，分析了不同穿孔形式消声器的压力损失随流速和穿孔率的变化规律，并详细分析了长圆孔穿孔位置对压力损失和传递损失的影响。进而，确定了优化方案消声器内部的具体结构参数。最后，对优化方案进行GT-Power声学仿真分析，并利用Fluent对优化方案的整个排气系统进行流场性能仿真分析，仿真结果满足主机厂要求。手工制作优化方案排气系统样件并进行台架试验和整车试验，试验结果表明优化方案满足主机厂的性能要求。关键词：消声器；GT-

6、Power；Fluent；传递损失；流场IAbstractWiththeincreaseofcarownership,vehiclenoisepollutionisbecomingevenmoreseriousandhasbeenpaidmoreandmoreattention.Automuffler,aneffectivetoolforreducingvehiclenoise,receivedmoreandmoreattentionfrommanufactureconsequently.Independentont

7、imeandplace,computersimulationanalysiscansavealotoftesting,manpowerandmaterialresources.Inaddition,itcanshortenthedevelopmenttimeofmuffle,saveR&DcostandimproveR&Defficiency,fortheexhaustsystemandeventhevehicle.Accordingengineparameters,exhaustsystemboundarycond

8、itionsandperformancerequirementsoftheautomaker,thepaperdevelopstheexhaustsystemofapassengercarthroughGT-Poweracousticsimulation,throughcomebinedmeansofFluentflowfieldsimulat