為了提高汽車發(fā)動機的動力性和燃油經濟性以及改善其排放特性,增壓技術廣泛應用于車用發(fā)動機,渦輪增壓發(fā)動機已成為車用發(fā)動機的基本機型之一。但渦輪增壓器的使用讓汽車的噪聲問題更為凸顯,且渦輪增壓器的噪聲問題主要體現(xiàn)在包括壓氣機在內的進氣系統(tǒng)。隨著現(xiàn)代社會對于包括噪聲在內的整車NVH(Noise、Vibration、Harshness)性能的要求越來越高,對于渦輪增壓進氣系統(tǒng)噪聲產生及其控制的研究十分必要,且具有重要意義。壓氣機是渦輪增壓進氣系統(tǒng)的功能元件和主要噪聲源。本文首先建立壓氣機計算模型,對壓氣機內部流場特征進行仿真計算,研究分析葉輪區(qū)域,無葉擴壓器和蝸殼區(qū)域的的氣流速度和壓力分布情況。并在定常流場的基礎上采用寬帶噪聲源模型法對其進行聲功率分布計算,分析結果表明,葉輪區(qū)域是壓氣機主要噪聲源,且在葉輪入口的葉片前緣和靠近壓氣機殼體的葉尖部分聲功率級最大。并在非定常流場的基礎上采用聲類比法仿真計算得出壓氣機內部不同地方的噪聲頻譜特性。在壓氣機模型的基礎上建立包括泄壓閥和泄壓管在內的泄壓流通模型,對其進行流場和聲場的數(shù)值計算并分析泄壓工況噪聲產生機理和主要噪聲源。對泄壓通道進行優(yōu)化設計,從噪聲產生角度對泄壓噪聲進行控制。分析結果表明壓氣機葉輪和泄壓閥是泄壓工況噪聲的主要噪聲源,通過改變泄壓管在低壓管的接入位置至壓氣機進口距離可以降低泄壓工況葉輪區(qū)域的氣流噪聲。根據(jù)仿真結果,對存在明顯泄壓噪聲問題的某車型進行泄壓系統(tǒng)改制,對比分析改制前后的車內泄壓噪聲測試結果得出車內泄壓噪聲得到較大程度改善。針對某一增壓進氣系統(tǒng)噪聲工程問題,從傳播途徑上進行噪聲控制。對問題噪聲進行測試后,通過分析客觀數(shù)據(jù)結合主觀評價的方法,根據(jù)優(yōu)化目標,確定出問題噪聲關鍵頻段。排查噪聲的主要傳遞路徑,診斷出各關鍵頻段的噪聲輻射位置。針對問題提出降噪措施,最后實車測試驗證了上述方案的噪聲控制效果較好,達到優(yōu)化目標值。
【學位單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U464.134.4
【部分圖文】：

研究現(xiàn)狀及分析輪增壓技術發(fā)展概論是近年來應用最廣的一種增壓進氣技術，渦輪增壓器主要成，其中，渦輪機葉輪和壓氣機葉輪通過增壓器軸剛性連接原理是從發(fā)動機排氣歧管排出的高溫高壓廢氣以一定角度而帶動同軸的壓氣機葉輪高速旋轉，壓縮空氣，提高進氣積的進氣量，從而達到增加發(fā)動機功率，同時降低油耗。后，功率可提高 20%到 50%，甚至 100%，油耗降低 5%到微粒和有害成分也顯著降低[8]。由此可見，渦輪增壓技術的機的動力性、經濟性和排放特性。特別地，在高原地區(qū)，密度的減小，使得發(fā)動機進氣量減小，而渦輪增壓發(fā)動機氣溫度會上升，而渦輪后背壓會減小，從而使增壓器轉速進氣量，即自動補償進氣流量，因此，渦輪增壓發(fā)動機對適應能力[9]。

ENT 對壓氣機在不同轉速工況下的流場進行仿真計算，結合仿真結果對壓氣部流場進行分析。并在此基礎上采用 FLUENT 軟件自身嵌帶的寬帶噪聲源模 FW-H 聲學模型對其氣動噪聲進行計算分析。 壓氣機計算模型的建立1 壓氣機幾何模型本文的研究對象是車用渦輪增壓器離心壓氣機，結構較為特殊復雜，特別是葉片曲面以及蝸殼等，都對建模工作要求較高�？紤] FLUENT軟件包中 Gamb模能力有限，因此采用功能更全的三維 CAD 軟件 CATIA 進行建模。壓氣機模型建立主要分為四部分：進氣道、葉輪、擴壓器和蝸殼，如圖所示。該型機采用軸向漸縮進氣道，葉輪采用前傾后彎式葉片，主葉片和分流葉片各 1葉片均布，如圖所示。擴壓器為無葉擴壓器，蝸殼形狀為周向圓形變截面。后續(xù)模型網(wǎng)格劃分和動靜流域的處理等工作的方便，將壓氣機流域分其中成部分：進氣道、葉輪流道、無葉擴壓器蝸殼流道。

ENT 對壓氣機在不同轉速工況下的流場進行仿真計算，結合仿真結果對壓氣部流場進行分析。并在此基礎上采用 FLUENT 軟件自身嵌帶的寬帶噪聲源模 FW-H 聲學模型對其氣動噪聲進行計算分析。 壓氣機計算模型的建立1 壓氣機幾何模型本文的研究對象是車用渦輪增壓器離心壓氣機，結構較為特殊復雜，特別是葉片曲面以及蝸殼等，都對建模工作要求較高�？紤] FLUENT軟件包中 Gamb模能力有限，因此采用功能更全的三維 CAD 軟件 CATIA 進行建模。壓氣機模型建立主要分為四部分：進氣道、葉輪、擴壓器和蝸殼，如圖所示。該型機采用軸向漸縮進氣道，葉輪采用前傾后彎式葉片，主葉片和分流葉片各 1葉片均布，如圖所示。擴壓器為無葉擴壓器，蝸殼形狀為周向圓形變截面。后續(xù)模型網(wǎng)格劃分和動靜流域的處理等工作的方便，將壓氣機流域分其中成部分：進氣道、葉輪流道、無葉擴壓器蝸殼流道。
【參考文獻】

相關期刊論文 前7條

1 溫華兵;徐文江;鮑蘇寧;夏兆旺;;柴油機廢氣渦輪增壓器噪聲機理及性能試驗研究[J];內燃機工程;2013年01期

2 劉聯(lián)鋆;郝志勇;錢欣怡;胡先鋒;;渦輪增壓器出口消聲器的性能預測和評估[J];哈爾濱工程大學學報;2013年02期

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4 伊國紅;;淺析現(xiàn)代汽車渦輪增壓器的原理及使用[J];黑龍江科技信息;2010年06期

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7 邵恩坡，程漢華;發(fā)動機進氣噪聲產生的機理及其控制[J];小型內燃機;1994年04期

相關博士學位論文 前1條

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相關碩士學位論文 前2條

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本文編號：2857764