发动机进气系统消声器的气动—声学性能研究

发布时间：2017-05-23 12:03

  本文关键词：发动机进气系统消声器的气动—声学性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 随着军用舰艇和民用船舶设计技术的发展,对于动力装置的紧凑性和低噪声的要求愈来愈高。对发动机进气系统噪声的控制目前主要采用在系统管路中加装消声器的方式。目前,我国对发动机进气消声器的研究设计,特别是在流场分析及消声器的动态特性理论研究方面还没有形成一套完整可靠和实用的设计方法。此外,传统的发动机进气系统低噪声研究常常把消声器的消声性能从进气系统中孤立出来考虑,以至于很难找到最佳的设计。因而,探索包含消声器在内的发动机进气系统的系统级低噪声优化设计方法,是提高消声器开发效率,缩短消声器开发周期的重要手段,也是对系统低噪声优化设计的重要措施。 本文研究工作的主要内容包括两部分:关于燃气轮机-柴油机进气消声器单体的气动及声学性能的预估和关于包含消声器在内的进气系统级低噪声优化方法的研究。研究的主要成果包括: 1.建立了进气消声器单体气动性能和声学性能数值仿真模型,可有效地进行消声器单体气动性能和在静态及进气状态下的声学性能的分析; 2.设计搭建了消声器气动—声学性能实验台,设计加工了抗性消声器、微穿孔管消声器、内插穿孔管消声器和阻性消声器,并对四类消声器的气动—声学性能及影响因素进行了数值模拟分析与实验研究,对消声器的设计应用具有指导意义; 3.设计搭建了管路系统气动—声学性能实验台,利用数值模拟与实验研究了含阻性消声器和进气管路的进气系统的气动—声学性能,为进气系统的低噪声系统优化提供理论支持; 4.基于Powell涡声理论对复杂系统内部再生噪声的分析,为复杂管路系统低噪声的优化设计和布局提供理论支持。
【关键词】：发动机进气系统 消声器 气动性能 声学性能
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TK403
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 绪论13-31
• 1.1 引言13
• 1.2 消声器分类13-14
• 1.3 消声器性能的评价指标14-16
• 1.3.1 消声器的消声性能（消声量和频谱特性）14-15
• 1.3.2 消声器的空气动力性能（阻损等）15-16
• 1.3.3 消声器的结构性能（尺寸、价格、使用寿命）16
• 1.4 消声器性能研究方法16-30
• 1.4.1 理论研究方法17-28
• 1.4.2 实验研究方法28-30
• 1.5 本课题的主要研究工作30-31
• 第二章 消声器本体的气动-声学性能数值仿真研究31-51
• 2.1 消声器本体的气动性能研究31-41
• 2.1.1 研究目的和研究内容31
• 2.1.2 研究方法31
• 2.1.3 数值仿真31-36
• 2.1.4 数值仿真结果及分析36-41
• 2.2 消声器本体的声学性能研究41-50
• 2.2.1 研究目的和研究内容41
• 2.2.2 研究方法41
• 2.2.3 有限元数值仿真及消声器声学性能有限元预估模型的建立与验证41-50
• 2.3 本章小结50-51
• 第三章 消声器本体的气动-声学性能实验研究51-80
• 3.1 实验目的51
• 3.2 气动—声学性能实验台51-55
• 3.3 实验测试仪器55
• 3.4 实验测试用消声器及测试工况55-60
• 3.4.1 实验测试用消声器55-57
• 3.4.2 实验测试工况57-58
• 3.4.3 实验测试系统的调试和相关测试仪器的校准58-60
• 3.5 实验台适用范围60-61
• 3.6 消声器本体气动性能的实验研究61
• 3.7 消声器本体声学性能的实验研究及有限元预估模型的验证61-78
• 3.7.1 静态条件下各类消声器声学性能的实验研究62-66
• 3.7.2 稳定气流条件下各类消声器声学性能的实验研究66-70
• 3.7.3 稳定气流对消声器声学性能的影响70-73
• 3.7.4 消声器声学性能有限元预估模型适用性的验证73-78
• 3.8 本章小结78-80
• 第四章 发动机进气管路系统的气动及声学性能研究80-102
• 4.1 进气管路系统气动-声学性能的实验研究80-96
• 4.1.1 实验目的80
• 4.1.2 实验台的设计及搭建80-81
• 4.1.3 实验测试用进气管路系统及测试工况81-84
• 4.1.4 管路系统气动—声学性能实验测试结果及分析84-96
• 4.2 进气管路系统声学性能有限元预估模型的验证96-101
• 4.3 本章小结101-102
• 第五章 基于涡声理论的系统级管路气流再生噪声分析102-114
• 5.1 涡声理论概述102-103
• 5.2 电站柴油机进气系统 CFD 计算103-109
• 5.2.1 计算模型与计算网格103-106
• 5.2.2 计算边界条件106
• 5.2.3 CFD 计算结果分析106-109
• 5.3 基于涡声理论的气流再生噪声分析109-111
• 5.4 展望111-113
• 5.5 本章小结113-114
• 第六章 总结与展望114-117
• 6.1 总结114-116
• 6.2 展望116-117
• 参考文献117-119
• 致谢119-120
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文120

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 钱欣怡;郝志勇;刘联捚;胡先锋;;进气系统声学性能优化的试验研究[J];车用发动机;2013年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 房菲;对旋风机气动噪声特性和预测方法研究[D];山东科技大学;2011年

2 虞涵仁;某SUV进气系统噪声分析与改进[D];湖南大学;2012年

3 钱欣怡;进气系统声学性能的实验研究及其优化[D];浙江大学;2013年

4 税永波;气固声热耦合的汽车排气消声器性能研究[D];西南交通大学;2013年

  本文关键词：发动机进气系统消声器的气动—声学性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：387867