基于CFD方法的排氣消聲器聲學(xué)特性仿真研究.pdf

1、隨著汽車(chē)工業(yè)的迅速發(fā)展，噪聲污染越來(lái)越嚴(yán)重。發(fā)動(dòng)機(jī)排氣噪聲是汽車(chē)的主要噪聲源，而加裝排氣消聲器則是控制此噪聲最直接，也是最有效的途徑之一。借助于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)、聲學(xué)和計(jì)算仿真等新技術(shù)，開(kāi)展對(duì)消聲器聲學(xué)性能的研究，對(duì)于提高消聲器的消聲性能有很重要的理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　 脈沖法是測(cè)量消聲器傳遞損失的主要方法之一，本文將脈沖法原理與計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)方法相結(jié)合，利用Fluent軟件對(duì)消聲器進(jìn)行模擬仿真。首先，在消聲器進(jìn)口處

2、施加近似脈沖聲信號(hào)作為進(jìn)口邊界條件，在出口的恰當(dāng)位置捕捉入射脈沖信號(hào)的聲學(xué)響應(yīng)，然后對(duì)其進(jìn)行傅里葉變換后，計(jì)算得到消聲器的傳遞損失。
　　 首先，本文以簡(jiǎn)單擴(kuò)張式消聲器為例，介紹了用Fluent軟件計(jì)算傳遞損失的方法和步驟，通過(guò)對(duì)比，給出了它的應(yīng)用范圍和特點(diǎn):當(dāng)噪聲頻率小于2000Hz時(shí)，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致;在高頻段，變化規(guī)律基本一致，但仿真結(jié)果精度較低;該法在精度上優(yōu)于傳遞矩陣法，但不如邊界元法。研究了時(shí)間步長(zhǎng)和網(wǎng)格尺寸等計(jì)算參數(shù)

3、的選擇對(duì)仿真精度的影響。
　　 然后，計(jì)算了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下簡(jiǎn)單擴(kuò)張式消聲器傳遞損失隨噪聲頻率的變化規(guī)律。研究了連接管長(zhǎng)度、截面積和主管截面積對(duì)Helmholtz消聲器傳遞損失的影響規(guī)律;穿孔孔徑、共振腔尺寸和內(nèi)徑尺寸對(duì)直通穿孔管消聲器傳遞損失的影響規(guī)律。其結(jié)果與理論分析一致，進(jìn)一步驗(yàn)證了CFD法的能力與特點(diǎn)。
　　 最后，將CFD法用于組合式消聲器的傳遞損失分析中，研究了兩類(lèi)組合式消聲器的傳遞損失與噪聲頻率的關(guān)系，所得結(jié)