發(fā)動機排氣噪聲作為車輛的主要噪聲源之一,目前主要從噪聲的傳遞路徑方面對其進行控制,即采用安裝排氣消聲器的方式�？紤]到針對消聲器設(shè)計方面的研究已經(jīng)相當(dāng)成熟,而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜消聲器的安裝會導(dǎo)致發(fā)動機的排氣背壓過高,致使排氣不暢,進而影響發(fā)動機的經(jīng)濟性和動力性。本文從排氣噪聲的聲源和廢氣余熱回收方面入手,以降低燃燒室-氣門-排氣道結(jié)構(gòu)的偶極子和四極子噪聲聲源強度,提高消聲器聲學(xué)性能、空氣動力性能和余熱回收能力為目標(biāo)。通過CFD和聲學(xué)有限元手段研究不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對發(fā)動機排氣系統(tǒng)聲源和可余熱回收特型消聲器性能的影響。利用Fluent軟件進行氣動聲學(xué)仿真,分析了“燃燒室-氣門-排氣道”結(jié)構(gòu)氣動聲源產(chǎn)生的原理及其與發(fā)動機轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系,并提出通過增加排氣門過渡圓角半徑來降低氣動聲源強度的措施。通過控制亥姆霍茲共振器頸部形狀和共振腔體積不變將共振腔更改為不同形狀的圓柱腔,基于聲學(xué)有限元軟件Virtual.Lab研究亥姆霍茲共振噪聲產(chǎn)生的原理,探討其聲壓級與共振腔形狀之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)一階固有頻率為亥姆霍茲共振頻率;頸部空氣柱共振,造成整個腔體聲壓級較高。研究了氣柱固有頻率與管道結(jié)構(gòu)參數(shù)（長度、彎曲半徑、彎曲角... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 排氣噪聲源種類及產(chǎn)生機理
    1.3 課題研究現(xiàn)狀
        1.3.1 排氣噪聲控制研究現(xiàn)狀
        1.3.2 消聲器余熱回收研究現(xiàn)狀
    1.4 本課題的主要內(nèi)容
第2章 課題相關(guān)聲學(xué)與流體基礎(chǔ)理論
    2.1 聲學(xué)基礎(chǔ)理論
        2.1.1 聲學(xué)基本概念
        2.1.2 A計權(quán)聲壓級
        2.1.3 倍頻程
        2.1.4 氣動聲源
    2.2 氣動聲學(xué)基本方程
        2.2.1 Lighthill方程
        2.2.2 FW-H方程
    2.3 CFD仿真基礎(chǔ)理論
        2.3.1 流體力學(xué)控制方程
        2.3.2 有限體積法
        2.3.3 常用湍流模型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 排氣系統(tǒng)氣動聲學(xué)仿真研究
    3.1 前處理及仿真軟件介紹
        3.1.1 發(fā)動機一維模型建立
        3.1.2 模型驗證
        3.1.3 CFD仿真建模參數(shù)及邊界條件獲取
    3.2 氣動聲學(xué)穩(wěn)態(tài)仿真研究
        3.2.1 氣動聲學(xué)模型簡介
        3.2.2 模型建立與網(wǎng)格劃分
        3.2.3 氣動聲源仿真研究
        3.2.4 超臨界排氣階段氣動聲源仿真研究
    3.3 亥姆霍茲共振噪聲仿真研究
        3.3.1 亥姆霍茲共振頻率推導(dǎo)
        3.3.2 聲學(xué)模態(tài)理論
        3.3.3 聲學(xué)有限元仿真研究
    3.4 排氣系統(tǒng)管道氣柱共振噪聲仿真研究
        3.4.1 氣柱固有頻率有限元理論
N）有限元分析">        3.4.2 簡單管道氣柱固有頻率（f_N）有限元分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 可余熱回收消聲器仿真研究
    4.1 消聲器分類
    4.2 消聲器性能評價指標(biāo)
        4.2.1 聲學(xué)性能評價指標(biāo)
        4.2.2 空氣動力性能評價指標(biāo)
    4.3 特型消聲器性能仿真對比評價
        4.3.1 擴張腔形狀對其聲學(xué)性能影響的仿真研究
        4.3.2 擴張腔形狀對其空氣動力性能影響的仿真研究
    4.4 可余熱回收特型消聲器性能評價
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 全文研究總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻
作者簡介和研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于改進FxLMS前饋控制算法的高速列車主動控制系統(tǒng)研究[J]. 丁江沨,趙艷菊,帥仁忠.  現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2019(34)
[2]消聲器膨脹腔氣流再生噪聲產(chǎn)生機理及抑制研究[J]. 劉海濤.  振動與沖擊. 2019(16)
[3]噴流氣動噪聲仿真計算[J]. 劉興強,黃文超,李紅麗.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2019(22)
[4]分流氣體對沖消聲器內(nèi)流場及再生噪聲分析[J]. 霍黎明,武佩,蘇赫,范秀琴,張永安,馬彥華.  噪聲與振動控制. 2019(02)
[5]基于GT-Power的消聲器進氣端蓋優(yōu)化分析[J]. 張旭東,王武林,陸兆納,冒興峰.  中國農(nóng)機化學(xué)報. 2018(06)
[6]集成式催化消聲器三維聲場仿真及試驗研究[J]. 黃龍,蔣彥龍,王瑜,方堃.  汽車技術(shù). 2017(12)
[7]基于排氣余熱回收技術(shù)的整車性能優(yōu)化[J]. 王錦艷,陳龍華,李波,顏偉.  汽車實用技術(shù). 2017(21)
[8]基于GT-Power的某汽車排氣系統(tǒng)消聲器改進[J]. 麻金賀,張鶴,朱帥,吳孟兵,何延剛,楊德銀.  汽車實用技術(shù). 2017(12)
[9]基于GT-Power的汽車排氣消聲器優(yōu)化設(shè)計[J]. 張晉源.  農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2017(02)
[10]基于GT-Power的汽車消聲器降背壓優(yōu)化設(shè)計[J]. 丁吉民,胡光輝,嚴(yán)鑫映,左煒晨,何竹革,張利.  汽車實用技術(shù). 2017(02)

博士論文
[1]消聲器及穿孔元件聲學(xué)特性研究[D]. 康鐘緒.哈爾濱工程大學(xué) 2009

碩士論文
[1]發(fā)動機排氣系統(tǒng)氣流噪聲仿真與試驗研究[D]. 馮展.武漢理工大學(xué) 2018
[2]汽車消聲器氣流再生噪聲多位分析[D]. 劉通.重慶理工大學(xué) 2017
[3]基于CFD的消聲器氣流再生噪聲數(shù)值計算[D]. 尹潞剛.江蘇大學(xué) 2016
[4]基于多腔的消聲器氣流再生噪聲研究[D]. 姚杰.重慶大學(xué) 2012
[5]排氣消聲器聲學(xué)性能時域仿真與實驗測量研究[D]. 徐航手.哈爾濱工程大學(xué) 2009



本文編號：3147656