车用涡轮增压器噪声机理研究

发布时间：2017-04-29 22:02

  本文关键词：车用涡轮增压器噪声机理研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着现代汽车对增压型发动机的性能指标要求的提高，对涡轮增压器噪声产生机理和控制方法的研究是十分必需的。压气机作为废气涡轮增压器的重要组成部分，深入分析研究其噪声产生机理对减少涡轮增压器整体气动噪声具有重要意义。 本文通过对某型号涡轮增压器压气机定常流场的仿真，，比较了不同工况下压气机内部流场情况。根据流场计算结果，对近场声场进行计算。通过分析近场噪声结果，得出压气机主要噪声源在叶轮出口处，涡壳部分整体声功率级低于叶轮处内部噪声。 以定常流场计算结果为基础，对压气机进行了非定常流场的仿真计算，同时输出压气机压力脉动，作为偶极子声源导入声学软件中对压气机远场噪声进行数值仿真，分析噪声的时频域信息，发现噪声为宽频噪声且主要分布在轴频以及其倍频处，并通过对压气机7.5m远处噪声的分析得出其对汽车加速行驶车外噪声的影响。最后通过声学试验对计算结果就进行了验证。 最后，开发了涡轮增压器噪声在线检测与主观评价系统软件，并配备了相关的试验硬件设备，实现对涡轮增压器噪声、转速、轴向窜动等信号的实时检测与显示，通过后期信号处理对其时频域信号以及噪声主观评价等进行分析，达到了涡轮增压器状态检测和质量控制的目的。
【关键词】：涡轮增压器 气动噪声 在线检测 噪声主观评价
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U464.135
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 本论文研究的目的和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.2.1 发动机增压发展概论10-11
• 1.2.2 流场计算分析研究11-12
• 1.2.3 气动噪声机理研究12-14
• 1.2.4 在线检测系统开发14-15
• 1.3 主要研究内容15-16
• 第2章 涡轮增压器流场与气动噪声理论与计算方法16-29
• 2.1 流体基本理论16-23
• 2.1.1 流体分析软件 CFX 简介16
• 2.1.2 流体控制方程16-17
• 2.1.3 湍流模型17-20
• 2.1.4 边界条件与初始条件的确定20-21
• 2.1.5 求解器的设定21-23
• 2.2 气动声学理论23-28
• 2.2.1 声压波动方程和 Helmholtz 方程23-24
• 2.2.2 气动噪声数值计算方法介绍24-25
• 2.2.3 声学边界条件25-26
• 2.2.4 声学数值计算方法26-27
• 2.2.5 声振耦合计算27-28
• 2.3 小结28-29
• 第3章 涡轮增压器压气机定常流场计算与近场噪声分析29-47
• 3.1 引言29
• 3.2 压气机几何模型及有限元模型29-33
• 3.2.1 压气机几何模型29-30
• 3.2.2 压气机有限元模型30-33
• 3.3 流场计算边界条件33-35
• 3.4 压气机定常流场分析35-40
• 3.5 压气机近场噪声分析40-45
• 3.6 本章小结45-47
• 第4章 涡轮增压器压气机非定常流场计算与远场噪声分析47-67
• 4.1 引言47
• 4.2 压气机非定常流场计算47-51
• 4.2.1 边界条件与初始条件的确定47
• 4.2.2 求解器设定47-48
• 4.2.3 非定常流场计算结果结果及分析48-51
• 4.3 压气机远场噪声计算51-62
• 4.3.1 压气机声学网格的建立51-52
• 4.3.2 场点的建立52-54
• 4.3.3 压气机轮缘 20cm 处远场噪声计算结果54-58
• 4.3.4 压气机 7.5m 远球状场点噪声计算结果58-62
• 4.4 试验验证62-66
• 4.4.1 试验设备62-63
• 4.4.2 测点设置63
• 4.4.3 结果分析63-66
• 4.5 本章小结66-67
• 第5章 涡轮增压器噪声在线检测系统开发67-87
• 5.1 引言67
• 5.2 数据采集与处理基本理论67-71
• 5.3 在线检测原理71
• 5.4 在线检测系统设计71-77
• 5.4.1 硬件系统71-76
• 5.4.2 软件系统76-77
• 5.5 在线检测系统功能介绍77-86
• 5.5.1 在线检测77-80
• 5.5.2 主观评价80-86
• 5.6 本章小结86-87
• 结论87-89
• 参考文献89-92
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单92-93
• 致谢93

【参考文献】

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本文编号：335660