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汽车排气消声器流体力学与声学性能仿真分析
| 论文题名： | 汽车排气消声器流体力学与声学性能仿真分析 |
| 关键词： | 汽车噪声控制;排气消声器;有限元分析;声学特性;流场特性;数值模拟 |
| 摘要： | 排气噪声作为汽车噪声的一个重要组成部分，对整车NVH性能影响显著，消声器是排气噪声主要控制手段。设计高消声性能、低压力损失的消声系统是目前汽车噪声控制领域的一个重要课题。传统的设计方法主要根据设计者经验和试验，其依据的一维平面波理论难以正确模拟三维波动等实际因素的影响，且周期长，成本高，效率低。近年来，基于数值模拟的消声器的设计改进开始得到运用，其中的三维有限元法因其计算精度高、模拟实际三维波动效应较准确等因素成为消声器设计改进的一种有效方法。 声学性能和空气动力性能是评价消声器的两个主要方面。本文在消声器基本消声理论的基础上，运用三维声学有限元法和有限体积法，分别在SYSNOISE软件和FLUENT软件中完成对消声器的声学特性和流场特性的数值模拟。声场仿真得到消声器传递损失，并考虑外界温度、流速、尾管反射等实际因素对消声性能的影响；流场仿真得到了系统内流速、温度、压力、湍动能分布，分析了流动特性和再生噪声，并计算得到压力损失。对仿真结果分析和发动机原始排气噪声的对比确定了改进目标，保留原消声器外形尺寸，对消声器的内部结构进行改进设计。实际改进过程中，对各个消声单元做了进一步的模拟分析，计算了传递损失并结合声模态及压力图分析，提出具体改进措施，进而提出整体方案。整体方案中，综合考虑了声学和空气动力性能，进一步完善了该方案，基本达到改进目标。文章最后对基于数值模拟的消声器的改进设计做了总结，提出改进的基本过程和一般方法。 文中对排气消声器的数值模拟为试验提供参照，并为消声器的改进设计积累了一定的经验和方法，可作为今后消声器噪声预测和设计改进的一个参考。 |
| 作者： | 顾颖 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 左言言 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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