基于CFD的消声器气流再生噪声数值计算

发布时间：2019-05-19 21:36

【摘要】：随着发动机高速化的发展,影响消声器实际消声表现的重要因素是气流再生噪声的存在。因此对再生噪声的研究具有理论和现实意义。本文主要通过Fluent与Virtual.Lab Acoustics结合求出消声器内气流再生噪声。研究首先通过CFD流场数值模拟,计算得到各消声器单元内的速度云图和湍动能云图,通过流场图来分析再生噪声的机理。利用一消声器算例模型对气流再生噪声数值模拟的可行性进行验证。其次,对数值模拟方法进行探讨,分析可能对计算产生影响的几个因素。再次,研究气流速度及各消声单元的结构参数对再生噪声的影响,得出它们的影响规律。最后,采用所得规律对一车用消声器进行改进。研究结果发现:除穿孔管消声单元的气流再生噪声大小随气流速度先增大后略有降低后,其余类型都随流速增大而增大。相同外形尺寸情况下,穿孔管式消声单元的气流再生噪声最小。一定范围内,增大扩张比,增大扩张腔长度和减小入口管内径、使用圆形扩张腔截面、进出口管同轴、在出口管入口处设计一段斜角和圆角过渡结构、将穿孔部分布置在穿孔管中间位置均可减小气流再生噪声。进出口管插入长度越大、穿孔孔径增大、穿孔板壁厚的减小、穿孔板距离入口管截面突变处的距离越远、穿孔数量增多,气流再生噪声值越大。对车用消声器进行改进,气流再生噪声明显下降,同时降低了压力损失、提高了传递损失。本文主要针对消声器气流再生噪声的影响因素进行尝试性的探索,通过与已发表的论文中使用其它方法得出的气流再生噪声结构因素的影响规律进行比较,结论基本吻合。进一步说明使用数值模拟方法可以有效对消声器进行研究和设计,而且成本低、效率远远高于实验,并且有良好的精度。
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【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U464.134.4

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本文编号：2481085