涡轮增压柴油机进排气噪声预报与特性分析

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文涡轮增压柴油机进排气噪声预报与特性分析硕士研究生：王振指导教师：季振林教授学科、专业：轮机工程论文主审人：肖友洪副教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：ＵＤＣ：编号：工学硕士学位论文涡轮增压柴油机进排气噪声预报与特性分析硕士研究生：王振指导教师：季振林教授学位级别：工学硕士学科、专业：轮机工程所在单位：动力与能源工程学院论文提交日期：2018年1月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfo

2、rtheDegreeofM.Eng.SicPredictionandanalysisfortheintakeandexhaustnoisecharacteristicsofturbochargeddieselengineCandidate:WangZhenSupervisor:Prof.JiZhenlinAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringScienceSpecialty:MarineEngineeringDateofSubmission:January,2018Dateof

3、OralExamination:March,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文

4、授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门

5、进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日涡轮增压柴油机进排气噪声预报与特性分析哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要涡轮增压柴油机广泛应用于汽车、电站和船舶等行业，其进排气噪声控制问题受到国内外学者的广泛关注。安装进排气消声系统是降低涡轮增压柴油机进排气噪声的主要方法，但会对柴油机的动力性和经济性产生影响。本文应用GT-Power软件在实验数据的基础上模拟某涡轮增压柴油机的工作过程，详细介绍柴油机仿真模型的建立过程，并对模型进行校核，进而对柴油机性能参数进行了提取。通过仿真计算分别研究转速和负荷对进排气噪声的影

6、响。结果表明，负荷不变转速增加导致进排气声压级升高，噪声峰值频率向高频移动且峰值声压级略有增大；当转速不变负荷增加时，进排气噪声峰值的频率不变，负荷越大噪声峰值声压级越高，总声压级也越高。在对消声器的研究过程中，计算了典型抗性和阻性消声器模型的传递损失，将一维时域法与三维有限元方法进行比较，验证了一维时域方法在低频域内进行声学计算具有较高的可靠性。在此基础上，根据排气噪声频谱特性设计了一种抗性排气消声器，使得排气噪声得到很好的控制。详细介绍了抗性膨胀腔消声器的设计过程。为了探究进排气消声系统对柴油机性能的影响，分别建立了进气空

7、滤器和进气消声器模型，同时建立了包括催化转换器及排气消声器在内的排气消声系统模型。计算结果表明，进气消声系统的加入使得进气压力略有下降，导致功率略有下降；排气消声系统对发动机性能影响比较大，排气消声系统使排气背压增大，导致功率和扭矩下降。因此在排气消声器设计时，需要综合考虑消声和发动机性能的平衡。插入损失是评价消声器消声性能的重要指标，在计算插入损失时需要得到声源阻抗。本文通过GT-Power使用二负载管内测量的方法提取了涡轮增压柴油机进排气声源阻抗。通过对数据的合理选取，避免了声源阻抗计算的奇异性。最后，通过仿真计算研究了转

8、速、负荷及涡轮增压系统对柴油机进排气声源阻抗的影响。关键词：涡轮增压柴油机；进气噪声；排气噪声；声源阻抗；发动机性能涡轮增压柴油机进排气噪声预报与特性分析哈尔滨工程大学硕士学位论文ABSTRACTTurbo-chargeddieselengineiswidelyusedina