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汽车排气消声器的声学和空气动力学性能及其设计仿真研究
| 论文题名： | 汽车排气消声器的声学和空气动力学性能及其设计仿真研究 |
| 关键词： | 发动机;排气噪声;压力损失;空气动力学;汽车排气消声器 |
| 摘要： | 发动机噪声是汽车噪声的主要来源，而发动机的排气噪声又是发动机最主要的噪声源，控制发动机排气噪声的主要途径是安装排气消声器。声学性能即消声器的传递损失，反应了消声器的消声量的大小。空气动力学性能即消声器的压力损失，反应了排气背压的高低，发动机功率损失的大小。本论文针对某企业发动机噪声，对消声器的声学性能和空气动力学性能两个方面研究。 首先，利用传统经验公式及CAE技术建立一款单扩张腔排气消声器声学有限元模型，模拟计算其传递损失，而后使用计算流体力学Fluent软件对其进行压力损失的性能分析。其次，为了使得对消声器的结构设计最优化和合理化，同时满足达到所要求的性能。先是对消声器的基本单元结构进行了传递损失和压力损失的详细研究。消声器的基本单元如消声器扩张比的大小、插入腔体的个数、腔体的长度、插入管的布置形式和长度、穿孔率、尾管个数等。研究表明：如扩张比大小对传递损失的影响，随着扩张比的增大，消声器的传递也逐渐增大；扩张比对压力损失的影响，随着扩张比的增大，压力损失先是增大，通过一个临界比以后，压力逐渐降低并趋于平缓。如此，通过对其他的基本单元进行其传递损失和压力损失的性能研究，为下一步的消声器结构设计布置形式做好铺垫。 最后，通过测试的某型号发动机的排气频谱噪声，设计一款满足声学性能和空气动力学性能的要求消声器。先是对设计的两种结构布置形式的消声器进行性能上的研究对比，进而优化其结构形式，最终达到设计要求，给消声器的设计提供了思路。 |
| 作者： | 范建祥 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 程道来 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海应用技术大学 |
| 学位年度： | 2017 |
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