汽車排氣消聲器流體力學(xué)與聲學(xué)性能仿真分析.pdf

1、排氣噪聲作為汽車噪聲的一個重要組成部分，對整車NVH性能影響顯著，消聲器是排氣噪聲主要控制手段。設(shè)計(jì)高消聲性能、低壓力損失的消聲系統(tǒng)是目前汽車噪聲控制領(lǐng)域的一個重要課題。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法主要根據(jù)設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)，其依據(jù)的一維平面波理論難以正確模擬三維波動等實(shí)際因素的影響，且周期長，成本高，效率低。近年來，基于數(shù)值模擬的消聲器的設(shè)計(jì)改進(jìn)開始得到運(yùn)用，其中的三維有限元法因其計(jì)算精度高、模擬實(shí)際三維波動效應(yīng)較準(zhǔn)確等因素成為消聲器設(shè)計(jì)改進(jìn)的一種有

2、效方法。
　　 聲學(xué)性能和空氣動力性能是評價消聲器的兩個主要方面。本文在消聲器基本消聲理論的基礎(chǔ)上，運(yùn)用三維聲學(xué)有限元法和有限體積法，分別在SYSNOISE軟件和FLUENT軟件中完成對消聲器的聲學(xué)特性和流場特性的數(shù)值模擬。聲場仿真得到消聲器傳遞損失，并考慮外界溫度、流速、尾管反射等實(shí)際因素對消聲性能的影響；流場仿真得到了系統(tǒng)內(nèi)流速、溫度、壓力、湍動能分布，分析了流動特性和再生噪聲，并計(jì)算得到壓力損失。對仿真結(jié)果分析和發(fā)動機(jī)原始

3、排氣噪聲的對比確定了改進(jìn)目標(biāo)，保留原消聲器外形尺寸，對消聲器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。實(shí)際改進(jìn)過程中，對各個消聲單元做了進(jìn)一步的模擬分析，計(jì)算了傳遞損失并結(jié)合聲模態(tài)及壓力圖分析，提出具體改進(jìn)措施，進(jìn)而提出整體方案。整體方案中，綜合考慮了聲學(xué)和空氣動力性能，進(jìn)一步完善了該方案，基本達(dá)到改進(jìn)目標(biāo)。文章最后對基于數(shù)值模擬的消聲器的改進(jìn)設(shè)計(jì)做了總結(jié)，提出改進(jìn)的基本過程和一般方法。
　　 文中對排氣消聲器的數(shù)值模擬為試驗(yàn)提供參照，并為消聲器