用流體動力學計算模型進行汽車消聲器尾管噪音預測試驗及研究(編輯修改稿)
2025-09-19 10:23 本頁面
【文章內容簡介】 616）[18]，在排氣尾管軸向45176。角距離4沖程發(fā)動機500mm的位置，用一個麥克風（Bamp。K Type 4190）測試排氣尾管噪聲。4沖程發(fā)動機在暖機和高于節(jié)氣門全開的工況下發(fā)動，并從1200rpm/min（怠速）加速到12000rpm/min。因為當額外頻率高于第六次轉動頻率[19]時排氣尾管的噪音聲壓級非常低，只記錄2秩序、4秩序、6秩序的排氣尾管噪聲。圖一：實驗裝置的示意圖在目前研究中，用一維量綱理論來進行管理標準商務消聲器排氣管噪聲的模擬。圖2是一個商業(yè)消聲器的結構原理圖。這消聲器由三個排氣尾管和由兩個貼板隔開的三個室。為了正確的建立消聲器模型，需要充分了解消聲器每個聲學部件的功能。在這個消聲器有幾個聲學部件，相應的是分流孔、擴面管共振器、吸收材料、膨脹室，亥姆霍茲共振腔[1]和[20]。圖二：樣本消聲器的結構示意圖 視圖圖片縮略圖制作在圖二中，1室中的管1中有一個很大的分流孔，設計它是為了在工作頻率范圍內能打破排氣管的諧振狀態(tài)。排氣管一的穿孔用于導流，防止流量分離和在流程中由于急劇的間斷產生的過度渦流，從而穿孔管用于減少流量產生的噪聲和壓力下降。由排氣管一的一部分和3室形成的亥姆霍茲共振腔用來減少頻率噪聲。它充當聲波濾波器并且可以衰減發(fā)動機低頻噪聲。亥姆霍茲共振腔向聲源反射聲波，防止聲音沿排氣管傳送。膨脹室（室2）是為了降低加速噪聲[21]。在消聲器橫截面積處引進的突變使膨脹室反射聲波。亥姆霍茲共振器沒有高衰減度，但當一半聲波長等同腔的長度時，它有寬帶頻率特性。膨脹室使急劇壓力脈沖平緩，在出口減少單個脈沖聲音。當進氣聲音流量擴大或縮小成設定好的不同大小以取消規(guī)定的頻率噪聲時，創(chuàng)建擴面管共振器。在這個標本消聲器中，管2和固定盤形成二擴面管諧振器。在安排中，入口聲音由固定盤反射，朝相反的方向返回以破壞性的干擾入口聲音。吸收元件(管3)來防止流量噪聲、電磁噪聲、排氣粗暴噪音。它包含多孔吸音材料，在擺動的氣體粒子和吸聲材料(在目前研究，玻璃棉)空隙中所形成的摩擦，使聲能轉化為熱能，因而衰減了噪聲。這個元件的主要優(yōu)點是在高頻帶內衰減度好，但它在低頻時表現不佳。表1列舉了消聲器的說明書。表1：消聲器的說明書室1的長度 140室2的長度 150室3的長度 160管1的長度 400管1的直徑 45管2的長度 200管2的直徑 45管3的長度 400管3的直徑 40穿孔數量 300穿孔直徑 3室的直徑 200分流孔直徑 15全部尺寸表發(fā)動機模型由許多評估給定消聲器性能的實驗數據證實。在這個研究中，只有樣本消聲器模型給予詳細解釋。圖3是標本消聲器標準模型。為獲得高計算精度，消聲器離散到小的基本流量部件。下面是標準消聲器模型的兩種離散方法。一種是將室分成許多不同的部件，例如一些管子和流量分叉管。另一種是將一長管離散成一些小的部件。室被設計成單獨的容積。這些單獨室的體積是常數，但是室1的單獨室同室2和室3有不一樣的容量。水管1被分為一個穿孔管，二條直管。管1被分成一根穿孔管和兩根直線管。一根直線管由一個分流孔連接室一，分流孔設計為空連接。穿孔管設計成單獨容積，這些單獨容積由一些室2的一些空連接室2。 設計穿孔是為了連接穿孔管和室2。具有吸收材料的套管相當于單獨容積，這些單獨容積有額外的參數來描述一個標本消聲器，其內部使用如羊毛的吸收材料。圖3：標準消聲器模型 視圖圖片縮
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