汽車排氣消聲器熱管理與消聲特性研究.pdf

1、由汽車發(fā)動機排出的高溫氣體在進入排氣消聲器時，將對消聲器的消聲性能產(chǎn)生較大的影響。高溫不僅可以改變氣體的屬性，還會對消聲器內(nèi)的聲傳播產(chǎn)生影響。因此，探究溫度對消聲器消聲特性的影響是非常有必要的。本文提出了一種可有效降低排氣溫度的排氣換熱系統(tǒng)，并對其進行仿真分析和試驗驗證，證明設計的可行性。除此之外，本文還探究了排氣熱管理和消聲器結構參數(shù)分別對消聲器消聲特性的影響。論文主要包含如下幾個方面的內(nèi)容:
　　(1)針對高溫對消聲器消聲特性

2、的影響，提出一種排氣換熱系統(tǒng)，以降低排氣溫度，進而降低排氣噪聲。排氣換熱系統(tǒng)主要包括發(fā)動機水箱和換熱結構，兩者通過管路連接，發(fā)動機的高溫氣體在換熱結構內(nèi)與冷卻循環(huán)液進行熱交換，以降低流入消聲器的氣體溫度。
　　(2)利用Fluent軟件對排氣換熱系統(tǒng)的換熱結構進行CFD仿真，計算得到了壓力場、速度場和溫度場分布云圖。計算結果表明，換熱結構與排氣主消聲器搭配滿足排氣系統(tǒng)背壓要求，換熱結構可使排氣溫度下降130℃，同時保證冷卻液溫升不

3、超過5℃，不會對發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的正常工作有產(chǎn)生影響。同時，在試驗臺架上進行驗證，測試結果與仿真結果誤差在5％之內(nèi)，說明Fluent軟件仿真結果具有一定的準確性，CFD仿真數(shù)據(jù)具有一定的參考價值。
　　(3)采用聲學仿真分析的方式研究排氣消聲器熱管理對消聲特性的影響。在GT-Power軟件中建立發(fā)動機、換熱結構和消聲器的耦合模型，仿真分析過程中考慮溫度的影響，仿真得到了排氣換熱系統(tǒng)工作與未工作兩種狀態(tài)的消聲器傳遞損失和尾管噪聲。結果