某款发动机排气消声器的改进设计.pdf

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1、第器舞智期内燃机与动力装置I．c．E＆Powe咄ntVoJunl．301201N03．3【模拟计算】某款发动机排气消声器的改进设计杨溶。左承基(合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥230009)摘要：本文通过试验获得原消声器的插入损失数据，分析了消声器消声后的声音频谱特征，识别出未被消声器抑制的噪声源频段。利用建模软件和网格划分软件，分别建立了该消声器的三维模型和有限元模型，通过声学分析软件对消声器的声结构进行了声场分析，获得了该消声器的消声频谱特征。基于试验和数据分析结果，根据抗性消声理论改进了该消声器的结构参数及布置形式，设计出一种新型抗性消声器。仿真结果表明：新结构消声器的主要

2、性能明显优于与原结构消声器，满足总噪声小于90dB的．y--程要求。关键词：消声器；抗性消声；声场分析；模型中图分类号：TK411．6文献标志码：A文章编号：1673—6397(2013)03—0016—04TheNovelDesignofAEngineExhaustMufflerYANGRong，ZUOCheng—ji(SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China)Abstract：Accordingtothenoiselossoftheoriginalm

3、ufflerobtainedbytheexperimentalre-search，thispaperanalyzedthenoisefrequencycharacterthroughthemufflerandidentifiedthenoisebandwhichhasnotbeenrestrainedbythemuftier．Thethree—dimensionalandfiniteelementmodelofthemufflerwasbuiltrespectivelybythemodelingsoftwareandthemeshdividingsoftware．Thea-nalysis

4、fortheacousticfieldofmufflerwascarriedoutusingtheacousticanalysissoftwareandthenoisefrequencycharacterofthemufflerwasobtainedmeanwhile．Onthebasisofexperimentalandnumeriealinvestment．thestructuralparametersandthearrangementformofthemufflerwereim—provedaccordingtotheResistanceMufflertheory．Anovelty

5、peofresistancemufflerwasdesigned．ThesimulationresultindicatesthatthemainperformanceofthenewonewassuperiortotheoriginaloneandthatitmeetstheprojectrequirementsthatthetotalnoiseiSlessthan90dB．KeyWords：Muffler；TheResistanceMuffler；AnalysisofAcousticField；Model引言排气噪声是内燃机最主要的噪声源，它的噪声往往比内燃机中其它声源高出10～15d

6、B(A)⋯，使用排气消声器则是降低发动机排气噪声的最有效途径。消声器是用于降低气流噪声的装置，它既能允许气流顺利通过，又能有效地阻止或减弱声能向外传播。一个合适的消声器，可以使尾管处噪声声压级降低20一40dB，相应响度降低75％～93％，因此在噪声控制工程中得到了广泛应用‘2

7、。本文以工程课题为背景，利用试验研究和软件仿真相结合的技术，对某款发动机的排气消声器进行改进设计，以便满足某种工程要求。根据设计流程，通常需要先测量发动机实际排气噪声，得到各个频谱段的插入损失，分析原消声器的结构参数和传递损失。通过不断调整消声器的结构参数，得到满作者简介：杨溶(1988一)女，江苏南通人，硕士研

8、究生，主要研究方向为内燃机燃烧过程与排放控制。收稿日期：2013—04—182013年第3期杨溶，等：某款发动机排7涮j声器的改进没足目标要求的传声损失频率特性曲线。最后，设计出新型结构的抗性消声器。1原消声器现场测试与分析1．1测试结果与分析为了详细了解和掌握该款发动机消声器消声性能的优劣，进行了消声器插入损失的现场试验。该款发动机以全负荷运行为主，发动机转速稳定在1000r／min，根据国标测量要求分别测得：背景噪声，无消声器时