抗性消声器声辐射分析及优化

发布时间：2021-06-29 03:28

　　抗性消声器的一个重要缺陷是壳体振动产生的结构声辐射,为了探究其声辐射特性,从而提高使用性能,采用FEM-BEM法对抗性消声器进行了声辐射影响因素分析及优化。首先对抗性单腔消声器分析了不同形状结构、流速及安装约束对其声辐射的影响,结果表明:圆形截面扩张腔、内插管式消声器产生的辐射噪声最小;流速增大会使辐射噪声变大;进出口同时约束可降低低频阶段的辐射噪声。其次对抗性多腔消声器进行结构声辐射计算及优化,结果表明:通过对振动速度显著部位进行不同方式的组合优化,并增加出口约束,消声器整体辐射声功率级降低18.2dB,降噪效果明显并且传递损失没有受到影响。 

【文章来源】：机械设计与制造. 2020,(03)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

消声器声辐射计算流程

建立四种不同扩张腔截面的抗性消声器，如图2所示。各消声器扩张腔长度相同，都为0.44m；进口端、出口端的直径和长度相同，分别为0.056m、0.11m；扩张比相同，扩张腔截面面积都为0.032m2，但截面形状不同。比较四种消声器辐射噪声声功率级曲线，如图3所示。图3 不同形状消声器声辐射对比

图2 不同截面形状的扩张腔消声器从图3中可以看出，在750Hz以内，圆形截面消声器的声功率级曲线最低，计算其总声功率级为107.42dB，较正方形、矩形、椭圆形消声器分别低出10.19dB、28.04dB、35.76dB。在750Hz到1500Hz内，图中曲线没有明显区别，比较四种消声器总声功率级得出，正方形消声器和圆形总声功率级都为128dB，矩形和椭圆形分别比其两者高出2.49dB和4.02dB。在1500Hz后的高频阶段，同样是圆形消声器的声功率级曲线较小，总声功率级为119.38dB，较正方形、矩形、椭圆形消声器分别低出7.25dB、15.41、19.4dB。总体来看，在全频段内圆形截面消声器总声功率级128.73dB；椭圆形截面消声器总声功率级144.78dB；矩形截面消声器总声功率级138.83dB；正方形截面消声器总声功率级130.51dB。因此不同扩张腔截面形状的抗性消声器在同等条件下，截面形状对结构声辐射的影响较为明显，产生的结构噪声差距较大。圆形截面的消声器刚度较好，产生的辐射噪声最小；其后是正方形、矩形；椭圆形产生的声辐射最大。


本文编号：3255631