基于计算流体力学的排气消声器设计

合集下载

一种新型排气净化消声器的内部流场分析

一种新型排气净化消声器的内部流场分析

一种新型排气净化消声器的内部流场分析摘要:对新型的的排气净化消声器建立流场模型,利用CFD软件Fluent进行内部流场分析,本文研究的是带有内置低温等离子体装置的消声器,低温等离子体装置势必对消声器的流场特性产生巨大的影响,进一步影响柴油机的性能。

通过对比分析两种不同内部结构的模型的压力场、速度场,得出内置低温等离子体对消声性能的影响。

通过流场数值模拟,可以分析消声器的空气动力性能,为消声器的设计改造起到一定的指导作用。

关键词:净化消声器,低温等离子体,空气动力性Abstract:By establishing flow field model of the new type of exhaust purification muffler,using CFD software Fluent to analysis internal flow field,this paper studies a muffler with low temperature plasma device built-in,the low temperature plasma device will be have a great influence on the flow field characteristics,and further affect the performance of the diesel engine. Through the comparative analysis the pressure field,velocity field of the two kind of model with different internal structure,it is concluded that the built-in low temperature plasma influence on the muffler performance. Through the numerical simulation of flow field,it is convenient to analyses the muffler aerodynamic performance,and provide guides for the muffler design and transformation .Keywords:purification muffler,low temperature plasma,air dynamic0 前言消声器是降低柴油机排气噪声最主要的消声降噪装置,已经广泛应用到发动机领域。

排气消声器的数值仿真分析的开题报告

排气消声器的数值仿真分析的开题报告

排气消声器的数值仿真分析的开题报告论文题目:排气消声器的数值仿真分析一、选题背景及意义随着汽车工业的发展,汽车中的排气系统也得到了快速发展。

排气消声器作为排气系统中至关重要的部件,在减少噪音和控制废气排放方面起到了重要的作用。

然而,汽车的噪音问题一直是制约其进一步发展的关键因素之一。

因此,如何设计一种高效的排气消声器来减少汽车的噪音,控制汽车废气排放是当前汽车工业亟需解决的问题。

数值仿真分析是一种有效的方法,可用于预测和优化消声器的性能。

数值仿真可以通过计算流体力学(CFD)模拟气流、声学模拟预测传输噪声,并可以预测消声器的降噪性能。

因此,本研究将利用数值仿真方法研究排气消声器的噪声特性,通过优化消声器结构来减少汽车的噪音和废气排放。

二、研究内容和研究方法研究内容:1. 对目前消声器的种类和结构进行梳理和总结。

2. 基于数值仿真方法,进行气体的流场模拟、声波传播模拟和噪声控制性能预测,并分析消声器内气流、声波和噪声的特点和规律。

3. 通过优化消声器的结构参数,提高其降噪能力和控制废气排放能力。

研究方法:1. 基于现有文献和资料,总结排气消声器的种类和结构,并进行归纳总结。

2. 使用计算流体力学(CFD)软件对消声器内部的流动场进行数值模拟,并根据结果进行优化设计。

3. 对消声器噪声特性进行声学模拟,预测并优化其降噪效果。

三、预期成果本研究将通过数值仿真方法,对排气消声器结构进行优化,提高其噪声控制能力和废气排放能力。

预计研究结果将有助于降低汽车噪音水平,控制汽车废气排放,达到环保和节能的目的。

四、研究计划与进度安排研究计划:时间安排完成内容1-2月研究背景和意义的分析,文献综述的撰写,方法和技术路线的梳理,初步了解数值仿真建模软件的使用。

3-5月使用CFD软件对消声器内的气流场进行仿真建模、数值计算和分析,并结合声学理论对消声器噪声特性进行仿真建模和分析。

6-8月根据仿真结果进行消声器结构优化设计。

汽车排气消声器设计分析本科毕业论文

汽车排气消声器设计分析本科毕业论文

汽车排气消声器设计分析摘要随着中国噪声法规的日益严格,对于整车排气噪声控制的要求也越来对于整车排气噪声控制的要求也越来近年来,随着中国噪声法规的日益严格,这必然会加大设计的但是传统的消声器设计方法主要是基于设计经验,这必然会加大设计的越高了,但是传统的消声器设计方法主要是基于设计经验,工作量,增加研发成本、延长了开发周期。

控制排气噪声最有效的途径就是设计高消声性能、低阻力损失的排气消声器。

它已成为目前排气噪声控制的重要研究课题。

本文首先通过使用GT-POWER软件中的muffler模块建立排气消声器的三维仿真模型从而得到它的传递损失,再通过GT-POWER软件建立某发动机工作过程与消声器的耦合仿真模型得到消声器的插入损失,并通过对消声器结构及消声性能的分析,对消声器的设计进行改进,使其较好的满足该消声器的性能要求。

在对消声器消声性能设计时,应该尽量避免消声器的某些通过频率和消声器振型比较剧烈的模态频率发生共振,这样既有利于提高催化剂和消声器的可靠性和耐久性,也可以指导消声器的设计、分析。

总之,本文通过对消声器基本的设计思路和方法的探索,为更加合理、有效地设计和研发排气消声器提供了参考。

关键词:消声器模拟仿真传递损失插入损失结构优化Abstract The The most most most effective effective effective measure measure measure to to to control control control exhaust exhaust exhaust noise noise noise is is is using using using muffler muffler muffler is is is exhaust exhaust system.Designing a muffler with high anechoic performance and low resistance loss has become an important subject on exhaust noise.the article takes advantage of the muffler model that established by GT-POWER software to work out the transmission loss and takes advantage of the coupling simulation model of an engine's working process process and and and muffler muffler muffler to to to work work work out out out the the the Insertion Insertion Insertion loss loss loss Based Based Based on on on the the the analysis analysis analysis of of of the the structure structure and and and performance performance performance of of of the the the muffler muffler muffler the the the designe designe designe is is is improved.The improved.The improved.The improved improved design preferably meets the exhaust performance requirement. When we design the which has some ranges of frequency that can go through the muffler ,we should avoid the penetrated frequency in response to the model frequency,So this result can give more advice to the muffler design.from the whole,this article does some research about the design of the exhaust muffler,which gives some ideas of the design. Key words: m uffler muffler simulation transmission loss insertion loss structural optimization引言随着科学技术的发展和人们生活水品的提高,汽车的产量和保有量也在突飞猛进的增长,由此带来的环境污染也已成为影响人们生活的一大公害,由此带来的环境污染也已成为影响人们生活的一大公害,尤其是人尤其是人口密集型城市,汽车的噪声污染会弥漫于城市的每个角落,打破了城市的安宁与祥和,也影响到居民的身心健康。

基于CCM+汽车排气消音器的分析与优化

基于CCM+汽车排气消音器的分析与优化
中质 量 的增加 等 于 同一 时 间间 隔 内流 入该 微元 体
的静 质量 。
+ + +
考 + S
( 5 )
式 中: / x为动 力粘 度 ; J s
广 义源 项 。
. s 为动 量 方程 的
鱼 f 2 : 0
f 1 、
1 . 3 能量 守恒 方程
能 量守 恒定 律是 包含 有热 交换 的流 动 系统必
中图分类号 : T U 1 1 2 . 5 9 7 D O I : 1 0 . 3 9 6 3 / j . i s s n . 2 0 9 5—3 8 5 2 . 2 0 1 5 . 0 4 . 0 0 1
汽 车排气 消 音器包 括 主 消音 器 和副 消音 器 ,
由于选用 常密 度气 体 , 密度 不 随时 I 司变 化 , 故
l 二 第4 期 _
1J
1J

3 5 袁守利 , 等 : 基于 4 C C M+ 汽车排气 消音器 的分析与优化
]J 1j 1J
3 9 5
数值分析 [ J ] . 汽车工程师 , 2 0 1 1 ( 6 ) : 3 0—3 2 .
参 考 文献 :
A S HO K P. S HI VDA YAL P, UMA S HA NK ER G. C o m— me r c i l a v e h i c l e s mu f l f e r v o l u me o p t i mi z a t i o n u s i n g C F D
O t




O y

a 戈Ⅵ 一
)+ (
O t +
)+ (

放空消声器计算书

放空消声器计算书

一、已知参数:0.101MPa 3Mpa 339K 0.584m 3/kg 质量流量1618
Nm3/h 2087.22kg/h
450mm 气体密度ρ:
1.29kg/m3二、放空口噪声声压级
162.072783429.7029703
三、消声器参数和消声量计算0.5284.61306076851.584
0.8363520.4415940.2331620.123109P2
P3
P4P5P6633.846971200.4677452273.6134306.0868155.465S1
S2S3S4S5最后一级节流孔板的消声量
24.93191dB(A)
节流板的孔心距取5~1O倍孔径以上,以避免蒸汽扩散后再汇合成大的喷注而产生混合喷注噪声。

最后一层孔板的节流孔直径不宜大于4mm。

2、放空阀前压力接近大气压时,宜选用阻性消声结构;
压降比
所需的节流降压级数N
取整数每一级节流孔板后的压力(Mpa)每一级节流孔板的流通面积(cm2)1、放空阀前压力较高时,宜选用小孔喷注抗性消声和阻性消声复合结构, 消声器的出口压力须在0.185MPa以下;
排气就成为阻塞排空,这时排放口流速达到声速,放空噪声的声功率级符合著名的八次方定律,可得在喷射口90。

方向,离喷口l米处的声压级为:R=P 1/P B
放空阀后气体比容V:
气体流量Q:
放空管直径D:
当放气阀的背压,即消声器的人口压力高于临界压力(P L /P B ≥ 1.893)时,放空消声器计算书
大气压力P B :
消声器入口压力P 1:
气体温度T:。

基于气流反相对冲原理的排气消声器结构的设计

基于气流反相对冲原理的排气消声器结构的设计

基于气流反相对冲原理的排气消声器对冲结构的设计设计者:刘朋飞指导老师:薛晶二零一四年六月十八日内蒙古农业大学机电工程学院基于气流反相对冲原理的排气消声器设计一前言噪声污染主要来自于道路上行驶的汽车,而其根本源头是汽车发动机,拿柴油机为例,其噪声一般分为机械噪声,燃烧噪声和空气动力性噪声,排气噪声在发动机整机噪声中占主导地位,在单缸柴油机的噪声源中排在前3位的分别是排气噪声,齿轮室盖和油底壳,分别占总噪声功率的49%,12%和4%,排气噪声最为突出,约占整机声功率的一半。

排气噪声主要是在排气开始时废气以脉冲形式从排气门间隙排除,并迅速从排气口进入大气,所形成的能量很高频率复杂的噪声。

而随着柴油机开始在国内小型乘用车上的增多和普及,设计一种可以有效降低柴油机噪声的消声器就显得很有必要,这对降低噪声污染具有着重要的社会意义和价值。

本文对之前有人提出过的基于气流反相对冲原理排气消声器进行了研究分析,并且设计一种可以实现让汽车尾气进行对冲消声的一种对冲的消声器结构。

二反相对冲结构的设计基于气流反相对冲原理降低气体流速,从而达到消声的目的。

反相对冲消声单元,即可以让发动机排出的废气实现对冲的结构,从而使气体流速降低。

本课题突出了几种反相对冲结构的设计与分析,设计1三维图如图1所示:图1图1所示的是笔者自己设计的一种对冲结构。

发动机的尾气从C进入对冲结构,然后经中间隔板分隔被分到上下两支路,如图1中B,经过支路后在D处汇合并进行对冲,通过A流出第一对冲单元并紧接着进入第二对冲单元。

第一,第二,第三对冲单元是同样的三个对冲单元串联在一起形成总对冲结构,气流每经过一次对冲,流速就降低一定值,并消耗气流部分能量,经过三次对冲后,气流的速度明显的降低,已知气流的再生噪声与气流流速的六次方成正比,当流速降下来后,再生噪声就会明显的降低,从而达到了消声的效果。

笔者用fluent对所设计的结构进行了模拟实验,结果如图2所示:图2图2中左边是速度色条,红色表示速度最高,蓝色表示速度最低。

用流体动力学计算模型进行汽车消声器尾管噪音预测试验的研究

用流体动力学计算模型进行汽车消声器尾管噪音预测试验的研究

用流体动力学计算模型进行汽车消声器尾管噪音预测试验的研究汽车消声器尾管噪音是汽车行驶过程中产生的一种噪音污染源,对驾驶员和环境都会造成不良影响。

因此,通过流体动力学计算模型进行汽车消声器尾管噪音预测试验的研究,对于改善汽车噪音污染问题具有重要意义。

本文将通过1200字以上的篇幅,详细介绍这方面的研究内容。

首先,我们需要建立汽车消声器尾管的流体动力学计算模型。

该模型应包含以下要素:汽车尾管结构、尾气流场、消声器结构和声学特性等。

通过传统的噪音测试方法收集的数据,我们可以构建可靠的流体动力学计算模型。

该模型将提供流体动力学的基本参数,如气流速度、压力和温度等。

这些参数将用于预测汽车尾管噪音产生的机理和特性。

其次,我们需要在计算模型中引入适当的数学方程和数值算法。

流体动力学的基本方程包括连续性方程、动量方程和能量方程等。

通过求解这些方程,我们可以得到尾气流场的速度、压力和温度等参数。

同时,我们还需要引入声学方程和声学算法,以模拟尾管噪音传播的机制。

通过以上的计算和分析,我们可以预测汽车尾管噪音的产生机理、传播特性以及降噪效果等。

第三,我们需要验证流体动力学计算模型的准确性和可靠性。

对于模型的验证,我们可以通过对比模型预测数据和实测数据的差异来评估模型的准确性。

此外,也可以通过对不同参数和条件的敏感性分析,来验证模型的可靠性和适用性。

这些验证将为进一步的研究和改进提供可靠的依据。

最后,我们需要利用建立的流体动力学计算模型,进行相关的预测试验研究。

通过对不同尾管结构、消声器材料和尾气流场参数的预测试验,我们可以评估不同方案对汽车尾管噪音的降噪效果。

此外,我们还可以通过模拟不同工况下的尾管噪音产生及传播特性,为工程设计和控制提供技术支持。

综上所述,通过流体动力学计算模型进行汽车消声器尾管噪音预测试验的研究,对于降低汽车噪音污染具有重要的意义。

该研究将通过建立准确可靠的计算模型,预测尾管噪音的产生及传播特性,为汽车消声器的优化设计提供指导,并为改善城市环境的噪音问题提供科学依据。

消音器的工作原理

消音器的工作原理

消音器的工作原理消音器,又称为减震器或消声器,是一种用于减少机械设备噪音的装置。

它被广泛应用于汽车、摩托车、工业机械等领域,以降低发动机和机械设备产生的噪音。

消音器的工作原理主要是通过声学原理和流体力学原理来实现的。

本文将详细介绍消音器的工作原理,以及其在不同领域的应用。

消音器的声学原理。

消音器的声学原理主要是利用声波的反射、吸收和干涉来降低噪音。

当发动机或机械设备运转时,会产生大量的声波,这些声波会通过排气管或其他通道传播到外部环境中,导致噪音污染。

消音器内部通常包含多个隔音材料,如玻璃纤维、陶瓷纤维、金属纤维等,这些材料可以有效地吸收声波,减少声波的传播。

此外,消音器内部的结构设计也可以利用声波的反射和干涉来降低噪音。

通过合理设计消音器的内部结构,可以使声波发生干涉消除或减弱,从而达到降低噪音的效果。

消音器的流体力学原理。

除了声学原理,消音器的工作原理还涉及流体力学。

在汽车或工业机械中,排气气流是产生噪音的主要来源之一。

消音器通过改变排气气流的流动方式来降低噪音。

消音器内部通常包含多个隔板和膨胀腔,这些结构可以改变气流的流速和流向,从而减少气流产生的噪音。

此外,消音器内部还可以设置消声器,如消声棉、消声波纹等,这些结构可以有效地减少气流产生的噪音。

通过合理设计消音器的内部结构和选用合适的消声材料,可以实现对气流噪音的有效控制。

消音器在汽车领域的应用。

在汽车领域,消音器被广泛应用于汽车的排气系统中。

汽车发动机在运转时会产生大量的噪音,为了降低这些噪音对驾驶员和行人的影响,汽车排气系统通常会设置消音器。

消音器通过吸收和干涉声波,以及控制排气气流,来降低发动机产生的噪音。

除了降低噪音,消音器还可以改善排气系统的排放性能,减少有害气体的排放。

消音器在工业机械领域的应用。

在工业机械领域,消音器也扮演着重要的角色。

工业机械在运转时会产生各种噪音,影响生产现场的工作环境和员工的健康。

因此,工业机械通常会设置消音器来降低噪音。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
中 图 分 类 号 :K 1 . 7 T 434 文献标识码 : A
Ex us u e sg Ba e n CFD ha tM m r De in s d o
W U G i e . 0 Z i o g.I i i u — iHA h — n 1A We— n p y x
评价 , 中选 取性 能 好 的样 品 , 种 方 法 设 计 周 期 从 这
长 、 力物 力耗 费 大 , 人 已不 能 满 足 现代 设 计 的要 求 。 随着人 们对 各种 声传 递结 构 的理论 探 索 以及计 算机
技术 的发展 , 越来 越 多方 法应 用 于消声 器 的设计 , 目 前 的研 究 方 法 主 要 有 : 传 递 矩 阵 法 , 学 边 界 元 声 声 法 , F C D方法 等 。声传 递 矩 阵 法 基 于一 维 平 面 波 假 设 , 高频 范 围不 能提供 准 确 的分析 结果 ; 于数 在 基 值 分析 的边 界元法 不 需对 波动 方程 和边 界条 件进 行 简 化 , 够 比较准 确 和直观 地分 析复 杂 的消声 结 构 , 能 大量 的工 程应 用表 明 , 学 边 界 元 法 能 较 准 确 预 测 声 消声 器 的性能 , 目前众 多研 究 方 法 中较 优 越 的一 是
摘 要: 介绍 了一种基 于 C D的消声器设计 方法。首先运用 C D软件模拟 了简单膨胀 腔 的传 递损失 , F F 并与声 传递矩 阵法 的解析解 和三维声边界元法 的计算结果 相 比较 , 明 了该 方法 的可靠性 ; 证 利用 该 方法设计 了某 型柴油 机 的新型排气 消声器 , 将该型柴油机 的排气 噪声 降低 了 4 2 B A) .d ( 。 关 键 词 : 学 ; F 消 声 器 ; 油 机 声 C D; 柴
( o eeo c aia a dE eg nier g Z ei gU i r t, n zo 0 7 hn ) C l g f l Meh ncl n n ryE gn ei , hj n n esy Hagh u3 0 2 ,C ia n a v i 1
Absr c : i p r i to u e u e e in me h d ba e n c m p tto l f d d n mi s t a t Th s pa e n r d c s a m f r d sg t o s d o o u aina ui y a c . i l T e ta s si n ls fa e p n in c m b r i ac lt d o h h r n miso o s o x a so ha e Sc l u ae n t e CFD ot r nd t e r s t r o — s fwae a h e ulsa e c r n p r d wi h e me so a e t t r e di n i n BEM a c ain r s l . T e ul h w h o d p e i t n a ii ft e h c lulto e u t s he r s t s o t e g o r d ci b l y o h s o t meho Fu t rm o e。n w x us I e fd e e t d. rhe r e e ha tmu m r o i s lZH11 0 i e in d wih t e me h d,a d t e e — 3 S d sg e t h t o n h x
pr e t h w a tee hut os e rae y4 2 d A) ei n so st t h x a s n i i d ce sdb . B( . m h eS
Ke r y wo ds: c usi s a o tc ;CFD;mu fe ;Di s le gn f r l e e n i e
发 动机 的主要 噪声 源 之 一 , 低 排 气 噪声 最 有 效 的 降 途 径是 研制 高性 能 的 排气 消声 器 , 其性 能好 坏 直 接
影 响发 动机 的噪声 大小 和功 率 损耗 。 传统 的消声器 设计 方法 是 根据经 验设 计 几种 消
声 器样 品 , 后对 各 个 消声 器 的性 能 进 行 台架 试 验 然
多 的 C D软件应 用 于消声 器 的研 究 , TP WE F G —O R就
是 其 中较优 越 的一种 。本 文 利用 此软件 分 析一种 简
单 膨胀 腔 的消声 性 能 , 同声 传 递 矩 阵 法 的解 析 解 并 和声 学边 界元 法 的计 算 结果 进 行 比较 , 以验 证 此 方 法 的正 确性 。在 此基 础 上 , 用该 方 法 对 某 型 柴 油 运
维普资讯
基 于计 算流 体力 学 的排气 消声 器设 计
文 章 编 号 :06—15 (0 8 O O 1 o 10 3 5 20 ) 1一 15一 4
15 1
基 于 计 算 流体 力学 的排 气 消声 器 设计
吴桂培 , 郝志勇 , 贾维新 来自( 江大 学 机械 与 能 源学 院 , 州 3 0 2 ) 浙 杭 10 7
机 的排气 消声 器进 行 优化设 计 , 并进 行 了 台架 试验 。
1 消 声 器 的 主 要 评 价 指 标 ]
消声器 的性 能 一 般 从 两 个 方 面进 行 评 价 , 消 即 声 性 能和 空气 动力性 能 。消声性 能可 以用 传递 损失
和插入 损失 来评 价 , 空气 动力 性 能 可 以用压 力 损 失 来 评价 。
随着 经济 的发 展 和 生 活 水 平 的 提 高 , 人们 对 于 生 活环境 的要 求 越 来 越 高 。 环 境 公 害 包 括 诸 多 方
面, 而噪声 是其 中重 要 的 一 部 分 。 内燃 机 的 噪声 是 噪声公 害 的重要 来 源 之 一 , 内外 都 出 台 了相 应 的 国 标准 , 严格 限制 内燃 机 噪声 。研究 表 明 , 气噪声 是 排
相关文档
最新文档