隔板对汽车微穿孔管消声器声学特性的影响

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隔板对汽车微穿孔管消声器声学特性的影响_左曙光

隔板对汽车微穿孔管消声器声学特性的影响_左曙光

1 =k 2-
将式(3)代入式(2),可得: p1 (0) p1 (l la lb ) c u (0) T c u (l l l ) a b 0 0 1 0 0 1 其中,
(4)
4 =k 2- 3
式(1)中:为空气密度,kg/m3;c 为空气声速, 2f k= 为波数, z 为微穿孔板相对声阻抗率[1]。 m/s; c
注: X 和 Y 分别表示频率和传递损失值。 Note: X represents the frequency and Y represents the transmission loss.
图 4 微穿孔管消声器传递损失试验值与仿真值对比 Fig.4 Comparison of TL between test and FEM
收稿日期:2014-03-04 修订日期:2014-05-08
提高。综上,前人的研究局限于利用数值仿真方法 分析隔板存在对常用消声器声学性能的影响,而数 值仿真方法存在建模复杂且计算耗时长等明显缺 点。若能基于较准确的理论方法进行消声器声学分 析,则能显著提高效率以便进行深入研究。因此, 本文针对微穿孔管消声器,建立了带隔板微穿孔管 消声器传递损失理论模型,便于有效分析隔板位置 和数目对消声器声学特性的影响。 本文首先通过试验验证微穿孔管消声器传递 损失的数值计算方法,接着建立带隔板微穿孔管消 声器传递损失的理论模型并利用有限元数值计算 方法进行验证,最后基于理论模型探讨隔板对微穿 孔管消声器传递损失的影响。
A1 B1 C1 D1 A1 = R11 ( R13 + jR14 tan(klb ))( R41 + jR31 tan(kla )) / Z
T =

微穿孔板消声器标准

微穿孔板消声器标准

微穿孔板消声器标准微穿孔板消声器是一种常见的消声器类型,广泛应用于工业生产和环境保护领域。

微穿孔板消声器的设计和制造需要遵循一定的标准,以确保其性能和质量达到要求。

本文将介绍微穿孔板消声器的标准要求,以及相关的设计和制造注意事项。

首先,微穿孔板消声器的设计应符合相关的国家标准和行业标准。

在设计过程中,需要考虑到消声器的工作环境、噪音源的特性、消声要求等因素,以确定合适的消声器类型、尺寸和材料。

同时,还需要进行声学模拟和实验验证,以确保设计方案的可行性和有效性。

其次,在微穿孔板消声器的制造过程中,需要严格按照相关的标准要求进行操作。

首先是材料的选择和加工,消声器的材料应具有良好的耐腐蚀性能、机械强度和热稳定性,且需要符合相关的材料标准。

其次是制造工艺的控制,包括板材的冲孔、焊接、抛丸清理、表面处理等环节,都需要符合相应的工艺标准和质量要求。

另外,微穿孔板消声器的性能测试和验收也是非常重要的环节。

在进行性能测试时,需要遵循相关的测试标准和方法,包括声学性能测试、气动性能测试、耐压性能测试等。

只有通过严格的性能验收,才能保证微穿孔板消声器的质量和可靠性。

除了以上的标准要求,微穿孔板消声器的安装和维护也需要遵循相应的规范。

在消声器的安装过程中,需要按照设计要求进行布置和连接,以保证其正常工作和有效消声。

在日常维护中,需要定期对消声器进行清洁和检查,及时发现并处理问题,以确保其长期稳定运行。

综上所述,微穿孔板消声器的设计、制造、测试、安装和维护都需要遵循一定的标准要求。

只有严格按照标准要求进行操作,才能保证微穿孔板消声器的性能和质量达到预期的效果。

希望本文能够对相关行业人士有所帮助,引起足够的重视和注意。

结构参数对微穿孔板结构声学特性的影响研究

结构参数对微穿孔板结构声学特性的影响研究
第3 5 卷 第5 期
2 0 1 3 年1 O 月





Vo 1 . 3 5 No . 5
0c t .2 01 3
P I E Z 0EL ECTRI CS & AC 0US TOOP TI C S
文章 编号 : 1 0 0 4 — 2 4 7 4 ( 2 0 1 3 ) 0 5 — 0 6 2 4 — 0 4
加 而增 大 。增 加 穿 孔 率 , 共 振 基 频 向低 频 移 动 ; 而增 加 微 孔 直 径 、 板 厚 和空 腔 厚 度 , 共振基频 向高频移动 ; 吸 声 频 带 宽度 随穿 孔 率 增 大 而 增 加 , 随微 孔 直 径 、 板 厚 和 空腔 厚 度 增 加 而 变 窄 。
递矩 阵法 计 算 微 穿 孔 板 结 构 的声 学 特 性 , 在验证理论计算结果可靠的基础上 , 研究结构参 数( 如 穿孔 率 、 微孔 直径、
板 厚 和空 腔 距 离 ) 对 微 穿 孔 板 结 构 吸声 性 能 的影 响 规 律 。结 果 表 明 , 穿孑 L 直径 、 板 厚 和 穿 孔 率 主 要 影 响 吸声 结 构 的 共 振 吸声 峰 值 , 空腔 厚 度 主要 影 响 共 振 基 频 ; 共振吸声 峰值随 穿孔率 、 微 孔 直 径 和 空 腔 厚 度 增 加 而 降低 , 随板 厚 增
关键 词 : 微 穿孔 板 ; 结构参数 ; 传递矩阵法 ; 吸声 中 图 分 类 号 :T B 5 3 5 文 献标 识码 : A
Ef f e c t s o f S t r u c t u r e Pa r a me t e r s o n t h e S o u n d Ab s o r pt i o n o f Mi c r o — p e r f o r a t e d

汽车消声器的声学性能分析与结构优化

汽车消声器的声学性能分析与结构优化

汽车消声器的声学性能分析与结构优化摘要:随着我国社会的不断发展,汽车制造行业的生产制造水平也得到了显著提升,汽车消声器的应用不仅能够提高汽车的使用质量,还能够为提升汽车行业的发展速度奠定良好基础,所以应该对汽车消声器的声学性能进行全面的分析,并且明确其结构优化措施。

基于此,本文则通过分析相关测试数据,探究其结构优化策略。

关键词:汽车消声器;声学性能;结构优化引言:通过调查研究分析发现,交通噪声对于整个环境的噪声影响相对较大,并且对于人体健康也造成了严重的威胁,所以必须要对交通噪声问题给予高度的关注。

利用汽车消声器,不仅能够降低汽车的噪声,还能够改善整体的生活环境。

同时汽车消声器的经济成本相对较低,并且在安装的过程中较为便捷,所以应该对其声学性能进行全面的分析,并且要对其使用结构进行相应的优化,进而保证汽车消声器的应用效果得到显著的提升,为改善我国城市环境以及维护人们身体健康奠定良好的基础。

一、汽车消声器的声学性能分析目前要想明确汽车消声器的结构优化措施,要对其声学性能进行全面的分析。

通过对某品牌的汽车消声器进行相应的分析,发现其在实际使用过程中必须要对其结构进行全面的优化,才能够满足噪声的排放标准,因此应该利用数学模型的方式,对声学性能进行相应的仿真模拟,进而对其使用效果进行深入的研究。

在进行声学性能仿真模拟分析之前,首先要进行声学网格的划分,其仿真模拟模型中主要含有穿孔结构,所以需要使用声学网格的划分,对其穿孔结构进行全面的分析。

在本次实验探究过程中使用了六面体网格划分的方式,进而可以使其整体的计算速度得到显著提升,同时通过不断减少网格的数目,还能够使穿孔部分进行全面的细化,进而能够获得更多准确的数据以及质量相对较高的六面体网格。

在进行声学仿真的过程中,还应该对其网格单元数量进行全面的控制,一般同一个声波波长内需要包含六个网格单元,进而满足其计算的数据需求。

为了保证计算结果的精确度,需要对上限频率进行全面的控制,并且要明确边界条件的设置过程。

复杂穿孔管结构消声器消声性能研究

复杂穿孔管结构消声器消声性能研究

பைடு நூலகம்
设计・ 算・ 究 ・ 计 研
复杂 穿孔管结构 消声器 消声性能研 究
李 继 锋 陈 剑 文 智 明
( 合肥 工业 大学 )
【 摘要 用声学有限元和边界元方法对复杂穿孔管结构消声器进行了声学性能的分析计算 仿真结果 与试验
结 果 的 对 比 表 明 , 者 吻 合 性 较 好 , 证 了应 用 声 学 有 限元 和边 界 元 方 法 可 以 比较 准 确 地 预 测 消 声 器 的 消 声 性 能 二 验 对不 同穿 孔 管 结 构 参 数 的 消声 器 进 行 了传 递损 失计 算 . 析 了穿 孔 管 主 要 结 构 参 数 对 消声 器 消 声 性 能 的 影 响 采 用 分 所提 出 的消 声 器 优 化设 计 方 案 , 改 善 消声 器 消 声 效 果 。 可
sr cu a a a t r ft e p roa e u e o n c o c p r r a c ft e mu f rwa lo a a y e . i h p i z d tu t r l r mee so e rt d t b n a e h i e f m n e o f e sa s n lz d W t t e o t p h f o h l h mie mu f r e i n p a , n c o c efc ft e mu f r si r v d f e sg l n a e h i f t f e mp o e . l d e o h l wa
主题 词 : 消声 器
穿孔 管
结 构参 数
中图分 类号 : 4 4 文献 标识 码 : 文章 编号 :0 0 3 0 (0 0 0 — 0 7 0 U6 A 10— 7 32 1 )10 1—4

隔板缝隙对抗性消声器声学性能影响的试验研究

隔板缝隙对抗性消声器声学性能影响的试验研究




21 ( 3 0 2年 第 4卷 ) 1 第 0期
Au o tv g n ei g t moi e En i e rn
2 21 01 81
隔板缝 隙对 抗 性 消声 器 声 学 性 能影 响 的试 验 研 究 术
李沛 然 , 兆祥 , 邓 向
( .重庆大学, 1 机械传动 国家重点实验 室, 重庆 3 .中国汽车工程研 究院股份有限公司, 重庆
因而可部分抵 消缝 隙的负面影响 。
关键 词 : 抗性 消声 器 ; 共振式 消声器 ; 隔板 缝 隙 ; 声学 性能
An Ex e i n a t d n t e Efe t fBa e S a n t e p rme tlSu y o h fcso f e mso h l
3 Ch n u o tv gie rn R s a c n tt t o . i a A t mo i En n eig e e rh I i e C .,L d e s u t .,Ch n q n o g ig 4 0 3 0 0 9;
4. a g ̄nAuo Go a Ch n t lb lR&D ne,C o g ig 4 2 Cetr h n qn 01 0; 5 h n qn i x a s  ̄tm .,Ld 1 .C o g ig Hat E h utS e Co e t.,C o g ig 4 2 h n qn 0i ae t y a sp p n e c e u e i c u t s n as e n t r e u n y o e s s r s e t fe u v n p s i e a d h n er d c sa o si ma sa d r iet au a f q e c f h y - o l b t c h l r t

汽车消声器声学性能分析及结构改进建议

汽车消声器声学性能分析及结构改进建议

汽车消声器声学性能分析及结构改进建议作者:施忠良来源:《时代汽车》 2018年第5期摘要:利用声学分析软件LMS Virtual Lab与流体力学计算软件FLUENT建立模型,对汽车消声器结构与相关插入损失与传递损失进行分析,而后对消声器声学进行结构改进与优化,并分析相关优化建议的有效性。

关键词:汽车消声器;声学性能分析;结构改进建议随着社会的发展与人民生活水平的提高,汽车事业与交通工业迅速发展,汽车逐步变为社会的核心交通工具,如此也产生了越来越多的汽车噪音污染,而随着人们对生活品质的水平的提高,对汽车质量的需求也在提高,如何减少汽车噪音成为提高汽车技术性能与质量水平的核心指标之一。

其中,汽车的主要噪音源是发动机噪音,而发动机的主要噪音源则是排气噪音源,因而可以降低发动机的排气噪音、控制汽车的车外噪音的消声器的设计与改进对控制汽车噪音、提高汽车性能都具有极为重要的意义。

因此消声器的性能优劣直接影响着汽车性能的好坏。

而常见的评价消声器的消声性能评价指标主要有声压极差、插入损失与传递损失等,其中消声元件的消声效果的评价指标主要为传递指标,而消声系统的消声效果的评价指标主要为声压极差与插入损失。

1 汽车消声器声学性能分析消声器分析与研究的早期主要依据的是平面波理论,并在此理论的基础上发展出消声器声学性能分析的主要计算方法,即以平面波理论为基础的边界元、有限元法与传递矩阵法等。

但是,因为汽车排气消声器的内部结构均较为繁复,其内部声场在声波频率较高时为三维,因而仅使用一维的平面波理论检测会产生相应的误差,于是必须采取二维乃至三维的平面波检测方法来分析它们的声学性能。

而对于具有复杂的三维结构的消声器,如果仅是运用传统的阻力系数理论与平面波理论相关的计算方法,就会产生相对较大的误差。

因此,随着计算方法的技术发展,从而产生了消声器设计的新途径。

利用专业的声学分析软件建立消声器的三维模型,而后运用有限元法进行数值分析与计算,就可以有效的弥补以上各方法的不足。

机动车辆消声器的声学优化与设计策略

机动车辆消声器的声学优化与设计策略

机动车辆消声器的声学优化与设计策略一、引言机动车辆消声器作为汽车排气系统的重要组成部分,起到降低排气噪声和改善整体声学性能的关键作用。

在如今注重环境保护和乘坐舒适性的社会背景下,汽车消声器的声学优化和设计策略变得尤为重要。

本文将从消声器的声学原理出发,探讨机动车辆消声器的声学优化和设计策略。

二、机动车辆消声器的声学原理机动车辆消声器主要通过吸声和反射声两种作用方式来降低排气噪声。

其中,吸声是通过消声器内部的吸声材料将声能转化为热能,从而减小声波的能量;反射声则是通过消声器内部的多重腔室结构将声波反射、折射和干涉,以降低噪声的传播。

基于这些声学原理,我们可以设计出更加高效的机动车辆消声器。

三、机动车辆消声器的设计策略1. 吸声材料的选择:消声器内部的吸声材料是保证消声效果的关键。

常用的吸声材料包括玻璃纤维、陶瓷纤维、蜂窝状金属等。

在选择吸声材料时,需要考虑其吸声性能、耐高温性能、机械强度和耐久性等因素。

2. 多重腔室结构设计:消声器内部的多重腔室结构可以有效地增加声波的传播路径,提高声波的折射和干涉效果。

通过合理设计腔室的尺寸和形状,可以实现更好的声学性能。

3. 阻尼材料的应用:阻尼材料可以有效地减少声波在消声器内部的反射和干涉,进一步降低排气噪声。

常用的阻尼材料包括聚酰亚胺薄膜、海绵橡胶等。

在设计消声器时,适当添加阻尼材料可以提高整体性能。

4. 流体动力学优化:消声器内部的气体流动对声学性能也有重要影响。

通过流体动力学优化技术,可以减少气流噪声和气体振动,提高消声器的降噪效果。

5. 结构材料的选择:消声器的结构材料需要兼顾强度和重量的平衡。

常用的结构材料包括不锈钢、铝合金等。

通过合理选择材料可以实现消声器的轻量化和性能的平衡。

四、机动车辆消声器的声学优化1. 声学性能测试:在消声器设计完成后,需要进行声学性能测试以确保其满足设计要求。

常用的测试方法包括音压级测试、频率响应测试和声阻抗测试等。

通过测试结果的分析,可以对消声器进行进一步优化。

微穿孔板共振吸声结构的改进措施

微穿孔板共振吸声结构的改进措施

微穿孔板共振吸声结构的改进措施
微穿孔板共振吸声结构可应用于城市噪声控制中。

由于它能够获得较高的吸声效果,使用起来也比较方便简单,所以受到了广泛的欢迎。

同时,为了进一步提高它的吸声性能,也有很多改进措施:
1、增大孔径:增大孔径可以减少声压矢量,让侧向吸声力更大一些,同时增加了内吸声的有效距离。

2、改善声波传播环境:增加密度,减小板材的厚度,或者改变板材的结构使其产生更强的弹性反射现象,都有助于改善声波传播环境,从而提升吸声效果。

3、改变排列方式:穿孔板改变其底部排列方式也可以影响吸声效果,如利用堆栈式排列,各行穿孔板堆叠成层,增加密度,提高对折射波的吸声作用。

4、结合吸声材料:将细棉质吸声材料与孔板夹层,将吸声材料填充进穿孔板结构中,特别是将新一代的聚苯乙烯泡沫体吸声膜填充在吸音管中,可以有效增加低频吸声效果,达到更加理想的空间吸声效果。

5、使用可充放吸声材料:将可充放吸声材料填充在穿孔板声屏障中,充放吸声材料充当流体波导,中空孔板可形成良好的放射曲线,吸声效果非常明显。

虽然微穿孔板共振吸声结构有很多改进措施,但要根据实际需要而定,以满足不同需求。

因此,还要求有专业的技术人员,对实际情况做详细的深入分析,设计出一款最佳的微穿孔板共振吸声结构,使其能够满足噪声控制的需求。

穿孔消声器构型对声学性能的影响研究

穿孔消声器构型对声学性能的影响研究
供应 商及 消声 器制造 商 的关注 。 然 而 , 有 的文献 中, 于描述 排气 消 声器 的文 现 关
献 很多 , 其大 多数主 要是 针对 车辆 方面 , 而对 于 AP U
( o e dF e S s m ReerhDe at n,S a g a A rrfDeina d eerhC ne, P w r n u l y t sac p r a e me t h n h i i a s sac e t c t g n R r S a g a 2 0 3 ,C ia h n h i 0 2 2 hn )
v rua . b。 it 11 FEM a
现 阶 段 民用 飞 机 AP 系统 普 遍 采 用 的 消 声器 U
构型如图 1 示 , 所 该构 型 的声 衬 采 用 的 是 孔 径 约 为 24 II 普 通 穿 孔 板 。 该 构 型 的优 点 为 : . 11 的 9 TT 当排 气 的烟 尘 含量 较 高 时候 , 不会 在 长 时 间使 用 后 造 成 消 声器 声 学性 能 的衰 减 ; 因此 该构 型 引起 了很 多 A U P
rn ewi eu eo ep ro ae a e a g t t s f h ef rtdb f . hh t l
Ke r s c u t s ; y wo d :a o si c AP e h u t mu f r c n i u ai n ;S l v n mo e U x a s f e o fg r t l o u l a d l;p ro ae a e ; i e frtd b f l
A s at A c rigt teeh ut f e o f ua o f h iiarrf A U ( xl r o r b t c: c odn h x a s mu rc ni rt no ec l i a P a iayp we r o l g i t v c t u i

微穿孔板消声器原理

微穿孔板消声器原理

微穿孔板消声器原理微穿孔板消声器原理解析1. 什么是微穿孔板消声器?微穿孔板消声器是一种专门用于降低噪声的装置,广泛应用于工业设备、建筑物、交通工具等各个领域。

它采用特殊的设计原理,在消声的同时保持空气流通,有效降低了噪声带来的不良影响。

2. 声音的传播原理在了解微穿孔板消声器的工作原理之前,我们首先要了解声音的传播原理。

声音是由物体振动产生的机械波,在空气中传播。

当声波遇到障碍物时,会发生反射、折射、散射等现象。

3. 微穿孔板消声器的结构微穿孔板消声器通常由一个金属或塑料板材构成,板上有许多微小的穿孔。

这些穿孔的大小和间距经过精确计算,能够实现最佳的消声效果。

消声器通常有进口和出口两个侧面,分别用于流体的进出。

4. 微穿孔板消声器的工作原理微穿孔板消声器的工作原理主要基于两种声学现象:吸声和散声。

4.1 吸声微穿孔板消声器的穿孔可以将声音吸收并转化为热能。

当声波在穿孔周围传播时,会发生气体振动与粘滞耗散作用,使声能转化为热能,从而减弱声音的传播。

4.2 散声微穿孔板消声器的穿孔还可以使声波发生散射。

当声波穿过穿孔时,会因为穿孔的特殊布局而发生多次反射和折射,导致声波在微孔板内形成多个相位的干涉,使声波能量分散,从而减少声音的传播。

5. 微穿孔板消声器的应用由于其卓越的消声效果,微穿孔板消声器被广泛用于以下领域:•工业设备:如风机、压缩机、发动机等噪声较大的设备。

•建筑物:如大型办公楼、机场、体育场等需要减少环境噪声的场所。

•交通工具:如汽车、火车、飞机等需要降低运行噪声的交通工具。

6. 总结微穿孔板消声器通过精确设计的穿孔结构,实现了对声波的吸声和散声作用,从而达到降低噪声的目的。

它的广泛应用帮助我们创造了更加宁静舒适的环境。

随着技术的不断进步和创新,相信微穿孔板消声器在未来会得到更加广泛的应用和发展。

7. 微穿孔板消声器的优势微穿孔板消声器相比其他消声设备具有一些独特的优势,使其成为噪声控制领域的重要工具。

汽车排气消声器性能预测及声学特性分析

汽车排气消声器性能预测及声学特性分析




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能。 另外 , 利用多孔连通时空腔不需要隔开, 难 以有 效发 挥 积 极 作 用 , 由此 ,
为了增加空腔 内共振 , 将 消声 器二、 三腔 穿孔 隔板 取消 , 实现这一 目标。将 改进后的消声器与原消 声器进行对 比发现 , 当特定频 率范围 内, 消 声器能 够 发挥积极作用 , 且效果 显著 , 只有在 个别频率低谷 中, 存在不 足之 处, 在 具体应 用中, 可 以结合排气频谱 , 选择合适的结构。 消声器作为汽车中不可 缺少 的设备之一 , 加 强对 其进行调整 和优 化, 能够最 大程 度上减少 噪声发 生, 避免对 人们 正常工作 、 生活 的不 良影响 , 从而促进 我国汽车产业朝着健 康 方 向 发展 。
科 学 发 展 汽 车排 气消声器 性能预测及声学特 性分 析
梁 健 军
( 台州艾钛机械有 限公司 3 1 7 5 o 2 )
| 蛄 。 亳
摘 要: 随着 国民经济不断发展, 人 民生活水平获得了较大的提升, 私家车数量 日渐增 多。发 动机排气噪声作为城市 噪声来源之 一, 对 人们正常生活 产生 了极大影响, 而汽车消声器的应用, 能够有 效解 决这 一问题 。本文将从排气消声器性 能评价方法入手, 构建评价模 型, 并进行汽车排气消声器声学特 性分析, 从而促进我国汽车产业可持续发展 。 关键词 : 汽车排气消声器 ; 性能预测; 声学特性

用统计方法分析微穿孔板吸声结构的声学特性

用统计方法分析微穿孔板吸声结构的声学特性
1 %< p < 3 %, 0 . 1 < t < I m m, 0 . 0 1 < D< O . 3 m。
= : o . 8 5
( 5 )
31 5HZ, 400 HZ, 5 00HZ, 630 HZ, 8 00HZ,
对声阻抗率进行修正,则:
Hale Waihona Puke : :互 : r + 锻
( 6 )
对微 穿孔板 空腔深度D 进行讨 论,吸声 系 数求导得: 旦 ; ! = ! Q ! ! 2
8 D s i n ( m D , ) k 1 + r ) + ( — P o c 0 c o t (  ̄ O / c 。 ) r
( i o )
… … … … … … …

3 . 微穿孔板实例验证 根据 马大 猷 院士 的微 穿孔板 吸 声理 论 , 近似化简为: 微 穿孔 板的主要 结构参 数就是 空腔 深度D ,板 f 1 厚t ,穿孔直径 d 以及 穿孔率P 。建立 以上的微 穿孔 板传 统模 型对 主要 参数 进 行分析 。运用 M a t l a b 设置参数 的遍历 范围,根据金属微穿孔 板定义 ,穿孔直径 d < i m m ,穿孔 率p < 3 % ,同时 其 中,k :d 。 板厚t 应 远小 于声波波 长 ,以减 小微管 模型 问 考虑管 E l 辐射 的影响 ,当声波 波长远 大于 的相互干扰 ,提高模 型精度 。考虑到微穿孔板 管径时 ,管 口辐 射对 管 口声阻抗 的影响近似可 要求的吸声频率范 围,空腔 深度 应不大于声波 . 3 4 - 3 . 4 m 。 以看成是在管 口加长 了一定 的长度 。此 时穿孔 波 长 范 围0 的有效长度t 可写成: 按照 项 目要 求 ,设计 非金 属微 穿孔 板和 t=t 0 + ( 4 ) 铝制 微穿 孔板 ,保 证微 穿孔 板 吸声频 率 覆盖 忽略微孔 间的相 互影 响,微穿孔板 两端管 I O O H Z - I O O O H Z ,同时吸声系 数达到O . 6 以上 。 口裸露 ,根据 声学原理,当管 口无 障碍板 时, 在 实 际测 量 中 。只 测量 1 / 3 倍 频程 的中 心频 率,及I O O H Z ,1 2 5 H Z ,1 6 0 H z ,2 0 0 H Z ,2 5 0 H Z , 末端修正值应取为:

浅谈微穿孔板消声器原理

浅谈微穿孔板消声器原理

浅谈微穿孔板消声器原理1.总论消声器是阻止声音传播而允许气流通过的一种器件,是消除空气动力性噪声的重要措施。

按其消声机理,可以把它们分为六种主要的类型,阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器、微穿孔板消声器、小孔消声器和有源消声器。

微穿孔板消声器从消声原理上看,是一种阻抗复合式消声器。

这种消声器采用金属结构代替多孔性吸声材料,适用于高温、高速气流及有水气、粉尘等特殊环境,在较宽的频带范围内具有良好的消声效果。

微穿孔消声器不使用任何阻性吸声填料,采用微穿小孔多空腔结构,高压气流在消声器内经多次控流进入空腔体,逐级改变原气流的声频。

阻力损失小,消声频带宽,工作时不起尘。

不怕油雾、水气。

耐高温、耐高速气流冲击。

2、微孔板吸声结构理论在板厚小于1.0mm的薄板上穿以孔径小于等于1.0mm的微孔,穿孔率为1~5%,消声后部留有一定的厚度(5-20cm)空气层,该层不填任何吸声材料,这样即构成了微穿孔板吸声结构。

它是一种低声质量,高声阻的共振吸声结构,其研究表明,表征微穿孔板吸声特性的吸声系数和频带宽度,主要由微穿孔板的声质量m和声阻r来决定,而这两个因素又与微孔直径d及穿孔率p有关。

微穿孔板吸声结构的相对声阻抗Z(以空气的特性阻抗ρC为单位)用式(1)计算:Z=r+jwm=jctg(WD/C)(1)式中:ρ--空气密度(kg/cm3);C--空气中声速(m/s);D--腔深(mm);m--相对声质量;r--相对声阻;w--角频率,W=2πf(f为频率);而r和m分别由式(2)(3)表达:r=atkr/dzp (2)m=(0.294)×10-3tkm/p (3)式中:t--板厚(毫米)d--孔径(毫米)p--穿孔率(%)kr--声阻系数kr=(1+x2/32)1/2+(2x)1/2/8×d/tkm--声质量系数km=1+{1+[1/(9+(x2/2))]}+0.85d/t其中x=abf,a和b为常数,对于绝热板a=0.147,b=0.32;对于导热板a=0.235,b=0.21消声器声吸收的角频带宽度,近似地由r/m决定,此值越大,吸声的频带越宽。

汽车阻抗复合型消声器的设计及性能分析

汽车阻抗复合型消声器的设计及性能分析

消声器进行三维波传播理论研究 , 使用高阶模式分析 以降低管道内中 、 低频处 的噪声。本文设计的消声器 和评估了抗性消声器的性能。 在 国内, 2 0 1 1 年, 位佳[ 3 ] 保 留了抗性消声器的优点 , 通过改变进 口管的穿孔率 等人将有 限元和四端子 网络结合法计算了抗性消声 以及改变进 出口管在腔室内的长度 , 对不 同频率声波 器的传递损失 , 指 出了一维波理论缺陷 , 并建立 了试 进行选择。该消声器主轴截面是直径大小为 2 0 0 m m 验模 型 来求 出插 入损 失 。 2 0 1 4年 , 左 曙光 、 龙 国以及 的 圆形 , 其 中进 、 排气 管 及 内插 管直 径是 5 0 a r m; 它 总 吴旭东[ 4 ] 等 人通过理论模型研究了微穿孔管消声器声 共 分 为 三 个 腔 室 ,一 至 三 腔 的长 度 为 1 5 5 mm, 1 3 0
摘 要: 汽车 消声器结构 具有 多种 , 针 对其 消声特点 , 改 变结构设计 了一款 阻抗 复合型 消声器 , 并基 于 G T— P OWE R 软
件进行 分析 , 该 消声器在 高、 低频 处的消声效果明显提 高。
关键词 : 阻抗复合式 消声器 ; 设计 ; G T — P OWE R; 性能分析
2 基于 G T — P OWE R的建模
G T — P O WE R是基于计算机技术 和数值计算方法 所开发的模拟仿真软件 ,该软件功能强大并 且含有 G E M 3 D模块 , 该模块能够很方便地进行消声 器三维
收稿 日期 : 2 0 1 6 — 0 8 — 2 5
图 1 消声器三维模型图
搭建主要包 括白噪声发生器 、 声压传感器 、 计算模块
等, 建立完成后如 图 2 所示。

用统计方法分析微穿孔板吸声结构的声学特性

用统计方法分析微穿孔板吸声结构的声学特性

用统计方法分析微穿孔板吸声结构的声学特性【摘要】微穿孔板的发展已接近半个世纪。

基于穿孔板吸声结构的基础,微穿孔板结构简化了穿孔板后的多孔材料,同时达到了提高本身吸声特性的目的。

组成微穿孔板的主要元素就是微管和空腔。

通过分析微管和空腔的声阻抗率,近似计算出微穿孔板的吸声系数与吸声频带宽度,并讨论微穿孔板结构模型的来源。

根据微穿孔板结构模型,分别计算不同的参数组合对吸声系数及频带宽度的影响。

【关键词】微管;空腔;微穿孔板;声学1.引言微穿孔板吸声结构是在普通穿孔板结构的基础上发展起来的,微穿孔板结构是把穿孔直径减小到1mm一下,利用穿孔本身的声阻达到控制吸声结构相对身阻抗的目的。

近年来,微穿孔板的发展主要集中在组合微穿孔板结构的实验验证,但对微穿孔板结构基础理论并没有深入。

本文主要是总结了微穿孔板的基础理论的推导过程,并采用统计方法分析微穿孔板参数穿孔直径d,板厚t,穿孔率p 以及空腔厚度分别对微穿孔板的影响。

最后统计出微穿孔板满足要求的参数组合。

2.微穿孔板结构模型2.1 微穿孔板中微管的近似声阻抗率根据声波在微管中的运动波动方程,若短管两端的声压差为,则:(1)式子中为空气密度约 1.2Kg/m3,为空腔的粘滞系数在15℃时约等于1.8×10-5kg/sm,u为空气沿轴向的质点速度,t为管长。

求得短管的声阻抗率:(2)近似化简为:(3)其中,。

考虑管口辐射的影响,当声波波长远大于管径时,管口辐射对管口声阻抗的影响近似可以看成是在管口加长了一定的长度。

此时穿孔的有效长度t可写成:(4)忽略微孔间的相互影响,微穿孔板两端管口裸露,根据声学原理,当管口无障碍板时,末端修正值应取为:(5)根据U.Ingard的研究,空气在板面摩擦使短管的声阻增加了,对微穿孔板的相对声阻抗率进行修正,则:(6)2.2 微穿孔板中空腔的声阻抗把空腔看成一等截面刚性管道,其截面积为S,深度为D,则其体积为V=SD。

机动车辆消声器的声学阻抗与响应特性

机动车辆消声器的声学阻抗与响应特性

机动车辆消声器的声学阻抗与响应特性随着城市化进程的推进以及机动车辆的普及和增多,噪音污染成为了一个不可忽视的问题。

为了减少机动车辆产生的噪音对居民和环境的影响,科学家们研发出了机动车辆消声器。

消声器的设计与声学阻抗与响应特性息息相关,因此本篇文章将重点探讨机动车辆消声器的声学阻抗与响应特性。

声学阻抗是一个物体在声波传播中承受声压和声流的能力。

在机动车辆消声器中,声学阻抗起着关键的作用,以降低噪音污染。

消声器内部通常由大量的孔隙喉道和吸音材料构成,这些结构形成了复杂的声学阻抗,对声波的传播和能量的吸收起到重要的作用。

首先,消声器的声学阻抗与材料的选择和结构密切相关。

一般来说,高密度的吸音材料对低频声波更有效,而低密度的吸音材料对高频声波更有效。

因此,在消声器的设计中,通常会选择多层结构或结合不同密度吸音材料,以增加阻抗的变化范围,从而提高消声效果。

其次,消声器的声学阻抗还与孔隙喉道的设计有关。

孔隙喉道是指消声器内部的通道结构,用于引导声波的传播和调控消声效果。

通过合理设计孔隙喉道的长度、直径和形状,可以实现对不同频率声波的衰减和消声效果的优化。

此外,消声器的响应特性也是非常重要的。

响应特性是指消声器对不同频率声波的吸收和反射能力。

通常情况下,消声器的响应特性应该是频率响应平坦、宽频带的。

这样可以确保对各个频率声波的消声效果均匀,从而达到最佳的消音效果。

为了满足这些声学阻抗和响应特性的要求,科学家们使用了许多工程方法和技术。

例如,使用声学模拟软件对消声器进行仿真和优化,从而提高消声效果。

同时,利用声孔效应、共振效应等原理,优化消声器的结构设计,提高声学阻抗和响应特性。

总之,机动车辆消声器的声学阻抗和响应特性是其消声效果的重要影响因素。

通过合理选择材料、设计孔隙喉道以及优化消声器的结构,可以实现机动车辆噪音的有效减少。

未来,随着科学技术的不断进步,相信机动车辆消声器的声学阻抗和响应特性将会得到更好地改进和应用,从而实现更好的噪音控制和环保效果。

复杂穿孔管结构消声器消声性能研究

复杂穿孔管结构消声器消声性能研究

复杂穿孔管结构消声器消声性能研究近年来,随着工业发展和城市生活的不断改善,环境噪声已经成为了人民生活中最为突出的问题之一。

为了解决环境噪声问题,人们开始探索各种消声技术。

复杂穿孔管结构消声器是这些技术中的一种,广泛应用于航空、汽车、机械、电子等领域。

本文将介绍复杂穿孔管结构消声器的结构特点和消声效能。

1. 结构特点复杂穿孔管结构消声器主要由进气口、外壳、内壳、吸声材料、穿孔管等组成。

其中穿孔管是消声器的核心部件,它通过特殊的组成结构,在将进气流引导到进气道的过程中,能够有效地减少引擎噪声和气流噪声。

且穿孔管内部设置充满吸声材料的腔体,可以让进气流与吸声材料充分接触,从而发挥最大的降噪效果。

2. 消声效能复杂穿孔管结构消声器的消声效果主要受到穿孔管结构、吸声材料和流量参数等因素的影响。

同时,消声器中穿孔孔径、数量、排布方式、壁面阻尼材料等构造参数也是影响消声效果的重要因素。

研究表明,在保证进气道畅通的情况下,最佳的孔径为8mm左右,孔距适宜控制在5mm以内,钠的穿孔密度可以控制在300–400个/m2。

此外,消声器管道内的吸声材料也是影响消声效能的重要因素。

吸声材料的种类和厚度可以影响消声器的吸声性能。

半刚性泡沫材料由于其良好的流体伸展性和弹性记录性可以形成优良的隔间结构,因此是比较理想的消声材料。

总的来说,复杂穿孔管结构消声器是一种成熟的消声技术,其上述优良的技术特点和减噪效果在众多工程应用中得到了广泛的应用。

但是,复杂穿孔管结构消声器的优化设计仍需要在实践中不断地研究探索,以进一步提高其消声效果。

随着工业生产的不断发展和城市化进程的不断加强,环境噪声污染问题已经成为一项全球性的挑战。

针对这一问题,复杂穿孔管结构消声器成为了许多领域广泛应用的节能环保技术,具有优良的技术特点和声学性能。

首先,复杂穿孔管结构消声器采用复杂的穿孔管结构,使气流流经时发生多次扰动,从而形成了多个能量衰减区,大大减弱了引擎噪声和气流噪声的传播。

汽车排气消声器几何结构参数对其声学性能的影响

汽车排气消声器几何结构参数对其声学性能的影响

汽车排气消声器几何结构参数对其声学性能的影响曾建邦;廖连生;王志万;赵朝誉;刘方震;张书华;姜重庆【摘要】利用COMSOL软件模拟直通穿孔消声器内声波传播过程,发现模拟结果与实验测试结果较为吻合.为此,本文借助其系统地研究扩张比、扩张腔长度、穿孔孔径和穿孔率等参数对实际发动机排气消声器声学性能的影响规律,结果表明:消声器传递损失随着扩张比增大而增大,但增大的幅度不断缩小;扩张腔长度仅对大于250 Hz频段内消声器传递损失的影响较为显著,且其值越大消声器高频消声效果越好;穿孔孔径对小于500 Hz频段内消声器传递损失的影响较小,但在其它频段内消声器传递损失随穿孔孔径增大呈现先减小后增大的趋势;随着穿孔率不断增大消声器传递损失在小于250 Hz频段内呈先增大后减小的趋势,而在其它频段内呈不断减小的趋势,且减小的幅度不断缩小.%The sound propagation process in the straight-through perforated pipe silencer was calculated by using the COMSOL acoustics module. It is found that the simulated results are in good agreement with experimental results. Therefore, the effect of such parameters as the expansion ratio, expansion chamber length, perforation diameter, and perforation rate on the acoustic performances of automobile engine exhaust muffler was systemati-cally studied by this module. Research results show that the transmission loss of exhaust muffler increases with the increasing expansion ratio, but the increasing degree is reduced continuously; the expansion chamber length has a significant influence on the transmission loss of exhaust muffler above the 250 Hz, and larger length cor-relates with greater transmission loss at high frequency; the transmission loss of exhaust muffler is less affected byperforation diameter below the 500 Hz, but the transmission loss of exhaust muffler decreases first and then increases with the increase of perforation diameter at other frequency band;the transmission loss of exhaust muf-fler first increases then decreases below the 250 Hz, while decreases continuously at other frequency band while the weakening is reduced continuously with the increase of perforation rate.【期刊名称】《华东交通大学学报》【年(卷),期】2017(034)006【总页数】8页(P116-123)【关键词】排气消声器;声学性能;几何结构;传递损失【作者】曾建邦;廖连生;王志万;赵朝誉;刘方震;张书华;姜重庆【作者单位】华东交通大学材料科学与工程学院,江西南昌 330013;中国科学院可再生能源重点实验室,广东广州 510640;华东交通大学机电与车辆工程学院,江西南昌 330013;华东交通大学机电与车辆工程学院,江西南昌 330013;华东交通大学机电与车辆工程学院,江西南昌 330013;华东交通大学机电与车辆工程学院,江西南昌 330013;国网江西省电力公司信丰县供电分公司,江西信丰 341600;国网江西省电力公司信丰县供电分公司,江西信丰 341600【正文语种】中文【中图分类】TK421.6发动机排气噪声在汽车整车噪声中尤为突出,控制其最有效的方式是安装消声器[1-2]。

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2 带隔板微穿孔管消声器传递损失理论建模
本文利用传递矩阵法[24-26]对截止频率下的微 穿孔管消声器传递损失进行理论推导。 2.1 传递损失理论模型 2.1.1 简单微穿孔管消声器
图 5 为简单直通微穿孔管消声器结构示意图, 各参数意义参见图 1 所示。建立 x 坐标轴并取正方 向为消声器轴向(由入口指向出口),x=0 位置对 应前内插管末端所在位置。
在无流状态下,若声传播频率低于消声器的截 止频率,即假设平面波在穿孔内管和膨胀腔内传 播,且声传播过程为绝热过程,其质量方程和动量 方程可用如下矩阵表示[27]:
其中,
⎡⎢⎢dρdpc1u/1d/xdx
⎤ ⎥ ⎥
⎢ ⎢
dp2 /dx
⎥ ⎥
⎢⎣dρcu2 /dx⎥⎦
=
[
M
]
⎡ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣
p1 ρ cu1
图 5 简单微穿孔管消声器模型
Fig.5 Model of a simple micro-perforated tube muffler
将式(3)代入式(2),可得:
图 2 微穿孔管消声器有限元仿真模型示意图 Fig.2 Schematic of a micro-perforated tube muffler FEM
model
1.2 试验验证 为验证上述消声器传递损失有限元仿真计算
方法,根据双负载法[20-22]利用阻抗管测量了消声器 传递损失。传递损失测量试验布置如图 3 所示。试 验采用的阻抗管型号为 SW466-60,传声器间距为 45 mm,频率测试范围为 400~3 150 Hz。微穿孔管 消声器样件结构参数如下:D=99 mm、d=60 mm、 l=220 mm、dh=0.8 mm、t=0.5 mm、p=3.14%、la=lb= 10 mm。
本文首先通过试验验证微穿孔管消声器传递 损失的数值计算方法,接着建立带隔板微穿孔ห้องสมุดไป่ตู้消 声器传递损失的理论模型并利用有限元数值计算 方法进行验证,最后基于理论模型探讨隔板对微穿 孔管消声器传递损失的影响。
1 微穿孔管消声器传递损失数值计算与试 验验证
1.1 传递损失数值计算 简单直通微穿孔管消声器如图 1 所示。 下面简要介绍其传递损失的有限元数值计算
0引言
微穿孔管消声器是基于微穿孔板吸声理论[1-3] 用于管道消声的共振式消声器。因其具有良好的气 动声学性能[4],故在各领域获得了广泛的应用[5-10]。
为提高消声器的消声特性,有学者提出在消声 器内加入隔板装置。如汽车排气复杂消声器中利用 隔板将消声器分割为多个不同结构的腔室[11-12]。季 振林[13]利用边界元法对比分析单腔和双腔直通穿 孔管消声器传递损失后发现,利用隔板形成的双级 膨胀腔改善了中频消声性能。孟晓宏[14]利用有限元 法分析隔板位置对复杂两级扩张式消声器传递损 失的影响,发现隔板位置对中低频传递损失影响不 大,对高频传递损失影响较大;Jin Woo Lee[15]利用 基于有限元法的声学拓扑优化方法分析目标频率 的传递损失后发现,在同轴扩张腔消声器的扩张腔 内加隔板可以增大其传递损失;孙新波[16]基于有限 单元法分析隔板的存在对穿孔管消声器声学性能 的影响,发现加入隔板后,消声器的声学特性有所
提高。综上,前人的研究局限于利用数值仿真方法 分析隔板存在对常用消声器声学性能的影响,而数 值仿真方法存在建模复杂且计算耗时长等明显缺 点。若能基于较准确的理论方法进行消声器声学分 析,则能显著提高效率以便进行深入研究。因此, 本文针对微穿孔管消声器,建立了带隔板微穿孔管 消声器传递损失理论模型,便于有效分析隔板位置 和数目对消声器声学特性的影响。
收稿日期:2014-03-04 修订日期:2014-05-08 基金项目:国家重大科学仪器设备开发专项(2012YQ150256) 作者简介:左曙光(1968-),男,湖南沅江人,博士,教授,博士生 导师,主要研究方向:汽车振动、噪声及系统动力学。上海 同济大学 新能源汽车工程中心,201804。Email: sgzuo@ ※通信作者:吴旭东(1983-),男,博士,助理教授,主要研究方向: 汽车振动、噪声及系统动力学。上海 同济大学新能源汽车工程中心, 201804。Email: 1118wuxudong@
方法[17-18]。有限元仿真模型如图 2 所示,实体建模 时忽略消声器内部声传播过程的流固耦合作用,只 建立消声器内部空气腔模型。模型建立后,在有限 元软件中分别定义入口激励、介质属性、出口无反 射边界条件、小孔传递导纳关系[19]、求解器,然后 执行仿真,最后通过后处理求得传递损失。仿真过 程不考虑温度、气流对声传播的影响;穿孔层小孔
Zuo Shuguang, Long Guo, Wu Xudong, et al. Effects of baffle on acoustic attenuation performance of micro-perforated tube muffler[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2014, 30(11): 53-60. (in Chinese with English abstract)
注: X 和 Y 分别表示频率和传递损失值。 Note: X represents the frequency and Y represents the transmission loss.
图 4 微穿孔管消声器传递损失试验值与仿真值对比 Fig.4 Comparison of TL between test and FEM
54
农业工程学报
2014 年
传递导纳(阻抗倒数)矩阵根据马大猷推导得到的 微穿孔板声阻抗理论模型[1]编程求得。
6.2%),故可以利用该数值方法计算微穿孔管消声 器传递损失。
注:l 为膨胀腔长度;D 为膨胀腔内径;la 和 lb 为前后内插管长度;d 和 t 分别为穿孔内管内径和壁厚;图上未标注的其他参数还包括穿孔直径 dh、、穿孔率 p。 Note: l is the expansion chamber length; D is the expansion chamber diameter; la is the front-end inner extension tube length and lb is the rear-end inner extension tube length; d is the perforated inner tube diameter and t is the wall thickness of the perforated inner tube; The perforation diameter dh and the perforation rate p are not marked in figure.
图 1 简单直通微穿孔管消声器示意图
Fig.1 Schematic of simple pass-through micro-perforated
tube muffler
图 3 微穿孔管消声器传递损失测量试验系统 Fig.3 Experimental system arrangement of TL measurement
1. 进口端;2. 穿孔内管;3. 穿孔层外端面;4. 膨胀腔;5. 出口端; 6. 穿孔层内端面 1. Inlet; 2. The perforated inner tube; 3. The perforated outer layer; 4. The expansion chamber; 5. Outlet; 6. The perforated inner layer
(同济大学新能源汽车工程中心,上海 201804)
摘 要:为分析隔板对微穿孔管消声器声学特性的影响,该文首先通过试验验证微穿孔管消声器传递损失数值计
算方法,然后建立带隔板微穿孔管消声器传递损失的理论模型并利用数值方法进行验证,最后基于理论模型分析
了隔板对微穿孔管消声器传递损失的影响。分析发现,隔板位置影响主消声频带及传递损失大小,隔板越靠近中
doi:10.3969/j.issn.1002-6819.2014.11.007
中图分类号:TB535
文献标志码:A
文章编号:1002-6819(2014)-11-0053-08
左曙光,龙 国,吴旭东,等. 隔板对汽车微穿孔管消声器声学特性的影响[J]. 农业工程学报,2014,30(11): 53-60.
p2 ρ cu2
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦
(1)
⎡ 0 − jk 0
0⎤
[M
]
=
⎢ ⎢ ⎢

jα1 0
/
k
0 0
− jα2 / k
0
⎥ ⎥
0 − jk ⎥
⎢ ⎣


3
/
k
0
− jα4 / k
0
⎥ ⎦
第 11 期
左曙光等:隔板对汽车微穿孔管消声器声学特性的影响
55
α1
=k
2-
4 jk dz
α
2
=
4 jk dz
第 30 卷 第 11 期 2014 年 6 月
农业工程学报 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering
Vol.30 No.11 Jun. 2014 53
隔板对汽车微穿孔管消声器声学特性的影响
左曙光,龙 国,吴旭东※,张孟浩,相龙洋,张 珺
间位置,第一拱形衰减域向高频扩大,且传递损失越大;隔板数目增加,传递损失相应增大,但当隔板数目达到
一定值时传递损失不再显著增大;在简单微穿孔管消声器内加隔板后,可以适当缩短膨胀腔长度,而不会明显降
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