基于聲腔模態(tài)的抗性消聲器性能研究及改進(jìn).pdf

1、擴(kuò)張腔室的聲腔模態(tài)和進(jìn)出口管布置對(duì)抗性消聲器消聲性能的影響非常顯著，進(jìn)出口管布置在腔室聲模態(tài)的節(jié)點(diǎn)處能有效改善消聲器的消聲性能，拓展其消聲頻率范圍。但迄今為止，基于聲模態(tài)的進(jìn)出口管布置對(duì)消聲器壓力損失的影響研究鮮見(jiàn)報(bào)道。并且，已有的研究大多是基于靜止理想流體介質(zhì)這一假設(shè)，沒(méi)有考慮氣體的流動(dòng)對(duì)消聲器消聲性能的影響，更沒(méi)有考慮氣流再生噪聲的影響。本文基于有限元，以擴(kuò)張式和回流式兩種典型的抗性消聲器為例，探討了基于聲腔模態(tài)的進(jìn)出口管布置對(duì)抗性

2、消聲器壓力損失的影響及氣體流動(dòng)對(duì)抗性消聲器消聲性能的影響；在此基礎(chǔ)上，使用邊界元方法進(jìn)一步探討了基于聲腔模態(tài)的進(jìn)出口管布置、氣流速度及聲源類(lèi)型對(duì)抗性消聲器氣流再生噪聲的影響。
　　首先，在驗(yàn)證本文有限元仿真模型和邊界條件正確性的基礎(chǔ)上，探討了基于聲腔模態(tài)的進(jìn)出口管布置對(duì)抗性消聲器壓力損失的影響，并提出了在出口管施加過(guò)渡圓弧的改進(jìn)措施。結(jié)果表明：雖然進(jìn)出口管布置在腔室不同階聲模態(tài)的節(jié)點(diǎn)區(qū)域能有效改善抗性消聲器的消聲性能，拓展其有效消

3、聲頻率范圍，但由于進(jìn)出口管不同軸，氣體流動(dòng)受阻，消聲器的壓力損失較大。而在消聲器的出口管處施加過(guò)渡圓弧能在不改變消聲器良好消聲性能的基礎(chǔ)上有效降低其壓力損失，并且這一結(jié)論不會(huì)隨著消聲器類(lèi)型及結(jié)構(gòu)尺寸的改變而變化。其次，研究了三點(diǎn)法和傳遞矩陣法在計(jì)算消聲器傳聲損失上的差異，在此基礎(chǔ)上，比較了均勻流和非均流對(duì)消聲器消聲性能的影響差異。結(jié)果表明：傳遞矩陣法和三點(diǎn)法在計(jì)算抗性消聲器傳聲損失的效果上一致；在不考慮氣流再生噪聲時(shí)，均勻流和非均流二者

4、對(duì)抗性消聲器消聲性能影響的差異很小，并且，當(dāng)氣流馬赫數(shù)低于0.3時(shí)，氣流的存在對(duì)消聲器消聲性能的影響很小，在消聲器的前期設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以忽略氣流對(duì)其消聲性能的影響。最后，在上述研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步探討了基于聲腔模態(tài)的進(jìn)出口管布置、氣流速度及聲源類(lèi)型對(duì)抗性消聲器氣流再生噪聲的影響。結(jié)果表明：消聲器的氣流再生噪聲隨著氣流速度的增加而顯著增大；出口偏置后擴(kuò)張式消聲器的氣流再生噪聲在整個(gè)分析頻率范圍內(nèi)顯著增大。但是，當(dāng)出口偏置距離達(dá)到進(jìn)出口管的管