复杂多腔消声器的数值分析与结构优化

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1、第53卷第5期农业装备与车辆工程2015年5月Vol.53No.5AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERINGMay2015doi:10.3969/j.issn.1673-3142.2015.05.008复杂多腔消声器的数值分析与结构优化纪祥飞（255049山东省淄博市山东理工大学交通与车辆工程学院）[摘要]对某型号喷雾喷粉机的复杂多腔排气消声器进行减噪优化，提出了增加穿孔板和增加共振腔两套改进方案。利用理论计算设计共振腔，并采用LMSVirtual.Lab声学仿真软件分析共振腔

2、消声器的传递损失。最后利用声学测试系统分别测试了安装两种改进消声器的喷雾喷粉机的噪声频谱，验证了共振腔消声器仿真分析的结果，得出增加穿孔板能够提高复杂多腔消声器的高频消声性能的结论。[关键词]排气消声器；穿孔板；共振腔；数值分析；结构优化[中图分类号]TU112.3[文献标识码]A[文章编号]1673-3142(2015)05-0033-04NumericalAnalysisandStructuralOptimizationofComplicatedMulti-chamberMufflerJiXiangfei(Sc

3、hoolofTransportationandVehicleEngineering,ShandongUniversityofTechnology，ZiboCity，ShandongProvince255049，China)[Abstract]Thecomplicatedmulti-chamberexhaustmufflerofaspecialtypesprayinganddustingmachineisoptimizedfornoisereduction,thentwoimprovementprogramsincl

4、udingaddingperforatedpanelandresonantcavityareproposed.ResonantcavityisdesignedbytheoreticalcalculationandanalyzedbyLMSVirtual.Labwhichisacousticsimulationsoftwareabouttransmissionloss.Finally,thenoisespectrumsofsprayinganddustingmachineswhichhavemufflersaddin

5、gperforatedpanelandresonantcavityaretested.Thetestresultverifiestheconclusionofsimulationanalysisaboutresonatormuffler.Furthermore,theconclusionthataddingperforatedpanelcanimprovetheacousticperformanceonhighfrequencyofthecomplicatedmulti-chamberexhaustmuffleri

6、sgot.[Keywords]exhaustmuffler；perforatedpanel；resonantcavity；numericalanalysis；structuraloptimization0引言共振腔消声器是由管道壁开孔与外侧密闭空腔相通而构成的。典型的旁支型共振器如图1。发动机的排气噪声给居民的生活环境以及工[1]人的工作环境造成了严重的影响，已经成为现V代社会亟需解决的问题之一。排气消声器作为控pbipbr制排气噪声最主要的手段，已经被很多研究人员pippi进行研究和优化。r增加穿孔板是比较有效的

7、改进方法，季振林[2-4]图1共振腔消声器示意图教授对穿孔板的厚度以及穿孔率与消声器消声Fig.1Resonatormufflerdiagram[5]特性之间的关系进行了一系列的研究，赵晓丹等其原理是当某些频率的声波到达分支点时，对微穿孔板的低频消声性能进行了深入的探讨。由于声阻抗发生突变，使大部分声能向声源反射共振腔结构简单，有较好的消声性能和较小的压回去，还有一部分声能由于共振器的摩擦阻尼转力损失，对共振频率处的消声峰值有明显的消声化为热能而散失掉，只剩下一小部分声能通过分效果。因此，本文通过改进排气消声器的结

8、构以支点继续向前传播，从而达到消声的目的。及增加共振腔的方式，对某型号背负式喷雾喷粉[6]根据共振腔消声频率计算公式：机排气噪声进行降噪优化，并进行试验验证改进效果。（1）1共振腔消声器的消声原理式中：c0——消声器的内部声速；s——连接管道的截面积；V——共振腔的体积；l——连接管的收稿日期:2015-02-04修回日期:2015-03-2734农业装备与