存在气流时消声器传声损失的数值计算.pdf

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1、2015年第1期车辆与动力技术总第137期Vehicle＆PowerTechnology文章编号：1009—4687(2015)叭一0042—05存在气流时消声器传声损失的数值计算杨杰，覃国周，刘万里(重庆车辆检测研究院国家客车质量监督检验中心重庆401122)摘要：以轴对称式单扩张腔消声器为例，在推导存在气流时消声器传声损失计算模型的基础上，利用有限元法、计算流体力学方法和计算气动声学方法，对其传声损失进行了数值计算，探讨了声源、气流速度和插入管长度的影响，并通过与试验对比验证了模型和计算方法的正确性．研究表明：传声损失同时受到声源和气流的耦合作用，且随流速升高下降明显，高速气

2、流是引起消声器消声性能下降的主要原因．考虑噪声源的频率特征并适当增加插入管长度在一定程度上可以提高消声器的消声性能．关键词：消声器；传声损失；气流；数值计算中图分类号：TK411．6文献标识码：ANumericalCalculationofTransmissionLossofMuIerwithAirflowYANGJie，QINGuo-zhou，LIUWan-li(ChongqingVehicleTest&ResearchInst．，NationalCoachQualitySupervision&TestingCenter，Chongqing401122，Chian)Abstra

3、ct：Takingtheaxisymmetricandsingleexpansionchambermufflerasanexampleandonthebaseofthederivationofcalculationmodeloftransmissionlossofmufflerwithairflow，spectrumcharacteristicsoftransmissionlossofmufflerarecalculatednumericallybyusingtheFiniteElementMethod。ComputationalFluidDynamicsandComputati

4、onalAeroacoustics．TheInfluenceofsoundsource．airf1OWvelocityandinserttubelengthontransmissionlOSSiSdiscussed．andiScomparedwithexperimentalresulttoverifythecorrectnessofthemodelandnumericalcalculationmethod．Theresultsshowthat，transmissionlosswillbeaffectedbycouplingeffectofsoundsourceandairflow

5、velocity。anditreducedobviouslywiththeincreaseingofairflowvelocity，high—speedairflowisthemainreasonthatcausesthedecreaseofacousticattenuationperformanceofmuffler．andwillbeimprovedinsomedegreebyconsideringthe~equencycharacteristicsofsoundsourceandincreasingtheinserttubelengthproperly．Keywords：m

6、uffler；transmissionloss；airflow；numericalcalculation采用消声器作为一种降低和控制噪声的常用且目前，对于存在气流时消声器消声性能的研究有效措施，在汽车发动机进排气系统中应用广泛．主要是试验法引，而对于传声损失的数值计算则以往对于消声器的研究，大多是基于无气流条件下大多是无气流条件下的静态传声损失．气动声的一维平面波膨胀式理论，而实际上消声器都是在学理论的提出与发展为研究气流噪声提供了强有力有气流条件下工作的，因而根据上述理论计算出的的工具，已被成功应用于喷射噪声、汽车空气动力静态传声损失尚不能反映存在气流时消声器的实际性噪声等多个

7、研究领域．从传声损失的定义出消声性能．发，推导消声器在有气流条件下的传声损失计算模收稿日期2014—09—15；修回稿日期：2014—12—05作者简介杨杰(1982一)，男，工程师，主要研究方向为汽车NVA分析与控制技术第1期杨杰等：存在气流时消声器传声损失的数值计算型并进行数值计算，为准确预测存在气流时消声器1．2CAA方法及气动声学理论的消声性能提供参考．计算气动声学方法(CAA)集成了Navier—Stokes方程和Burger’s方程，考虑了流体运动的可1理论模型压缩性