提高柴油机排气消声器消声性能的试验研究
工程机械柴油机用排气消声器优化
2实现非常好的吸声效果，同时还具备非常好的耐腐蚀性能，因此完全能满足柴油机的使用要求。
运用上述分析、计算方法和过程，对现生产用消声器进行了重新优化匹配和试验测试。
3消声器试验3.1消声器性能试验将柴油机固定于试验台架上，按GB/T4759-2009《内燃机排气消声器测量方法》对消声器的功率损失、燃油消耗、排气背压、噪声等指标进行测量。
试验结果见表一、表二。
排气消声器各参数测量表一：排气消声器噪声测量表二：机电一体化技术的发展与应用张世礼 郑 音 丁传海山东省煤田地质局钻探设备维修中心 山东 泰安 271000摘 要 ：机电一体化技术是现代科学技术发展的必然结果,是人们为了满足社会日益丰富的需求而不断地对已有的技术进行变革创新并且使它们有机结合的一门综合性技术。
它们之间相互发展,相互促进,从而不断地形成新的技术,并引发了几乎所有工程领域的技术革命与改造。
在本文中，将详细对机电一体化技术进行研究，希望能够对机电工程技术人员技术提升提供更好帮助。
关键词：机电；一体化；技术中图分类号: TH-39 文献标识码：A正文：1 导言机电一体化技术的发展使机电产品功能和质量得到了大幅度的提高,带来了显著的经济效益和社会效益。
机电一体化中并不是孤立存在着的，是系统化的任务，其中融合了各种技术，是社会胜利发展的阶段性要求，与机电一体化相关技术非常繁多，同时根据科学技术的发展，做好技术融合，满足技术的发展趋势和前景规划。
2 机电一体化概要机电一体化工作是一个系统化工作任务，主要是对机械技术以及自动化技术以及计算机网络技术进行融合，通过这些群体技术进行完善有优化，将系统中的相关功能和组织进行优化，将各个功能单元进行合理配置，保证工程技术能够实现最优发展。
2 机电一体化技术的应用2.1 机电一体化技术在钢铁企业中的应用2.1.1 计算机集成制造系统在钢铁企业中的应用有很多，全面实现系统技术主要是通过将人与生产以及经营等内容进行系统化设计，将计算机集成制造系统进行充分运用，从系统前期原材料到整个产品生产过程进行全面控制和管理，从而保证一体化控管。
船用柴油机排气消声器声学性能预测的边界元法及实验研究的开题报告
船用柴油机排气消声器声学性能预测的边界元法及实验研究的开题报告一、研究背景及意义船用柴油机是船舶动力系统的关键组成部分之一，其运行时会产生噪声污染，对船舶员工和周边环境都有一定的危害。
因此，对船用柴油机的噪声控制是必要的。
而柴油机的排气消声器是降低噪声的一种常见方法，其声学性能直接影响消声效果。
目前，船用柴油机排气消声器声学性能的研究大多采用实验手段，这种方法成本高、周期长，且无法进行全面的声学参数分析，因此亟需开展相关的理论研究。
边界元法是一种应用普适性广的求解声学问题的方法，其能够准确有效地计算消声器的声学性能。
因此，本研究拟采用边界元法对船用柴油机排气消声器的声学性能进行预测，并结合实验对预测结果进行验证，为设计船用柴油机排气消声器提供理论基础。
二、研究内容及方法本研究将从以下几个方面展开：1. 船用柴油机排气消声器的声学特性研究：包括消声器的声学参数、消声器内部的流场分布以及噪声源的分析等。
2. 边界元法在船用柴油机排气消声器声学性能预测中的应用：采用PML（完美匹配层）边界处理方法，建立船用柴油机排气消声器的边界元模型，对其声学特性进行模拟计算，并得出预测结果。
3. 船用柴油机排气消声器实验研究：通过在实验室内建立模拟的工况和环境，对船用柴油机排气消声器进行实验，获取其声学特性数据，并与模拟结果进行对比分析，验证边界元法的准确性。
4. 基于声学优化的消声器设计：结合预测结果和实验验证，针对消声器中存在的问题，对其结构进行优化设计，提高消声效果。
三、预期成果本研究预计可以得到以下成果：1. 船用柴油机排气消声器声学参数的分析，为后续研究提供基础。
2. 基于边界元法的船用柴油机排气消声器声学性能预测模型，提高研究效率与计算准确性。
3. 船用柴油机排气消声器实验仪器的搭建和实验测试数据。
4. 为船用柴油机排气消声器的设计提供有用的理论指导，提高其噪声控制能力。
四、研究难点1. 消声器内部复杂的流场分布和声场分布无法直接解析，需要采用计算流体动力学和边界元法等方法进行分析和计算。
柴油机SCR催化转化消声器的消声性能
Ａｃ ｏ ｕ ｓ ｔ ｉ ｃ Ｐ ｅ ｆｏ ｒ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｓ ＣＲ Ｃａ ｔ ａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ Ｃｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ Ｍｕ ｌｅ ｆ ｒ ｏ ｆ Ｄｉ ｅ ｓ ｅ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｓ
ＷＡＮ Ｇ Ｚｈｅ ｎ ｇ－ ｌ ｕ ｎ ，ＬＩ Ｂｉ ｎ ｇ ，ＬＵ Ｇｕ ｏ — ｄ ｏ ｎ ｇ ，ＺＨＡ Ｎ Ｇ Ｔ ｉ ｎ ｇ， ＺＨ ｏＵ Ｘｉ ａ ｏ－ ｙａ ｎ Ｋ ＯＮ Ｇ Ｆｅ ｎ－ ｘ ｉ ａ
１ ８ ８
柴 油机 Ｓ Ｃ Ｒ催化 转化 消 声器 的消 声性 能
２ ０ １ — １ ３ ５ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ０ １ ８ ８ — ０ ４
柴油机 Ｓ Ｃ Ｒ催 化转 化消声器 的消声 ｌ ， ａ 土 ． １ － ／ 月 － ￣ １ 匕 ５
王争论 ，李 兵 ，陆国栋 ，张 婷 ，周小燕 ，孔芬霞
（ 杭州银轮科技有限公司，杭 州 ３ １ ０ ０ １ ３ ）
摘 要： 采用声学有 限元法对抗性 消声器进行模拟 ， 分 别研 究侧置进气插入 管和穿孔管消 声器 的消声性能 。以侧 置进气插入管 为基础 ， 对末端腔体不 同布置形式进行研究 。然后将 Ｓ Ｃ Ｒ催化剂载体耦合到消声器中 ， 计算 出 Ｓ Ｃ Ｒ催化 转换 消声器 的传递损 失。结果表 明， 该催化转换器具有较好 的消声效果。 关键 词： 声学 ； Ｓ Ｃ Ｒ催化转化消声器 ； 有限元法； 传递损 失 中图分类号： Ｔ Ｋ４ ２ ２ ； Ｔ Ｂ ５ ３ ５ ￣ ． ２ 文献标识码 ： Ａ Ｄ ＯＩ 编码 ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ － １ ３ ３ ５ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ６ ． ０ ４ １
柴油机消声器研发设计原理及测试方法
第一部分：柴油机消声器设计原理一、阻性消声器的原理阻性消声器是利用吸声材料的吸声作用，使沿管道传播截面积的改变或旁接共振腔等在声传播过程引起声阻抗的改变，产生声能的反射与消耗，从而达到消声目的的消声装置。
其主要原理是利用多孔吸声材料来降低噪声。
把吸声材料固定在气流通道的内壁上或按照一定方式在管道中排列，就构成了阻性消音器。
当声波进入阻性消声器时，一部分声能在多孔材料的孔隙中摩擦而转化成热能耗散掉，使通过消声器的声波减弱。
阻性消音器器就好像电学上的纯电阻电路，吸声材料类似于电阻。
因此，人们就把这种消声器称为阻性消声器。
阻性消声器对中高频消声效果奸、对低频消声效果较差。
阻性消声器形式种类很多，目前用在机房低噪声工程上的主要由直管式消声器和片式消声器两种。
其消声性能主要与通道形式、长度及吸声材料的性能有关。
直管式消声器是阻性消声器中最简单的一种。
二、阻性消声器设计技术要点：2.1、正确合理选择阻性消声器的结构形式对大风量大尺寸进排风要求场合宜选用片式消声器,对消声量要求较高,风压余量较大的进排风场合宜选用折板式或多室式消声器,对确少安装空间的场合可选用百页式消声器。
2.2、正确选用阻性吸声材料选择阻性消声器内的多孔吸声材料除了应满足吸声性能要求之外,还应注意防潮、耐湿、耐气流冲刷及净化等工艺要求。
通常采用离心玻璃棉和矿棉作为吸声材料，如有净化及防纤维吹出要求，则可采用阻燃聚氨脂声学泡沫塑料，对某些地下工程砖砌风道消声，则可选用膨胀珍珠岩吸声砖作为阻性吸声材料。
2.2.1 合理确定阻性消声器内吸声层的厚度及密度对于一般阻性直管式及片式消声器的吸声片厚度宜为50~100mm,对于低频噪声成分较多的管道消声,则消声片厚度可取150~200mm,而靠消声器外壳的吸声层厚度一般可取消声片厚度的一半;为减少阻塞比,增加气流通道面积,也可将片式消声器的消声片设计成一半为厚片,一半为薄片。
消声片内的离心玻璃棉或矿棉的密度通常应选24~48kg/m3,密度大一些对低频消声有利。
工程机械柴油机用排气消声器优化分析
工程机械柴油机用排气消声器优化分析发布时间：2022-05-31T08:21:57.169Z 来源：《新型城镇化》2022年11期作者：尚嘉丽王传伟[导读] 本文首先分析了工程机械柴油机用排气消声器的基本原理，其次阐述了工程机械柴油机用排气消声器的具体优化方向，最后提出了针对性的优化措施，希望能够为工程机械柴油机用排气消声器的优化提供可靠的参考建议。
潍柴动力股份有限公司山东潍坊 261000摘要：近年来，我国的经济快速发展，人们的生活质量逐渐地得到了提升，对柴油机的使用量也越来越多，而且我国正在提倡节能环保，对有污染性气体的排放量作出了明确的规定，那么工程机械柴油机用排气消声器的优化与完善迫在眉睫。
因此，本文首先分析了工程机械柴油机用排气消声器的基本原理，其次阐述了工程机械柴油机用排气消声器的具体优化方向，最后提出了针对性的优化措施，希望能够为工程机械柴油机用排气消声器的优化提供可靠的参考建议。
关键词：工程机械；柴油机用消声器；优化措施目前，随着我国社会经济的不断进步与发展，我国的设备制造水平和工程项目建设水平也正在逐渐地强化，不断推动着我国经济的发展。
但是，随着设备制造水平的不断提升，给我们的生活环境带来了极大的污染，工程机械柴油机的噪声问题和空气污染问题一直被人们所诟病[1]。
因此，如何降低工程机械柴油机的噪声和排气一直成为工程建设中着重想要解决的问题，这也是社会所重点关注的问题。
据此，本文着重对工程机械柴油机用排气消声器的优化进行了分析。
一、工程机械柴油机用排气消声器的基本原理一般来说，在工程机械中安装柴油机的主要目的就是为了让柴油机燃烧柴油释放能量，从而使工程器械具有足够的动力进行工作。
在柴油机燃烧柴油的过程中需要经过进气→压缩→做功→排气等这几个环节，因而无论什么样的工程器械只要安装了柴油机，那么在使用过程中就会产生较大的噪音。
此时就需要给这些工程器械安装排气消声器，以此来减弱噪音，从而给人们提供安静的环境。
柴油机排气消声器优化设计浅析
Internal Combustion Engine &Parts0引言噪声是一种影响人们日常休息的物理性污染。
关闭其声源，噪声就会停止，污染也会随着噪声的停止而消失。
噪声污染是世界公认的三大污染之一，它的污染范围也是最广、最大的，因此，优化柴油机排气消声器的作用就显得尤为重要。
1相关定义1.1柴油发动机柴油发动机是一种释放能量的发动机，它通过燃烧柴油，将柴油所蕴含的能量转化为动能。
它于1982年，被一名名叫狄塞尔的德国科学家发明。
它拥有经济性能好和扭矩大的两大优点，以及进气、压缩、做功、排气四大冲程，它能够将能量完美地释放出来，从而满足了人们的各种生活需要。
1.2排气消声器消声器是一种减少噪声的气流管道。
消声器按照功能性，可划分为阻性消声器和抗性消声器两大类。
将消声器应用在柴油机排气中，能够有效缓解柴油机在工作时所发出的噪声，从而减少噪声污染，给人们创造一个良好舒适的声音环境。
1.3传递损失所谓传递损失，就是消声器声学中所出现的一个参数。
在正常情况下，传递损失值越低，消声性能就越弱；传递损失值越高，消声性能就越强。
传递损失在某种层面上，还可以被定义为消声器进口处的声功率与出口处声功率的差值。
因为传递损失与其他因素无关，它只受消声器的结构影响，所以它可以成为研究声学的重要指标，以及成为研究声学的一个具有特征性的参数。
2柴油机排气消声器结构的设计2.1明确气流流通面积消声器的性能会受到很多因素的影响。
为了提高消声器的使用性能，就必须要明确气流的流动速度。
将气流流动速度降低，能够有效缓解气流对消声器的损害，以及对———————————————————————作者简介:张建锋（1984-），男，浙江新昌人，助理工程师，研究方向为柴油机总体设计。
柴油机排气消声器优化设计浅析张建锋;梁亮;齐志远（浙江新柴股份有限公司，新昌312500）摘要:随着社会经济的快速发展,生活水平的不断提高,社会对发动机的需求量也越来越大,在这种背景下,各种发动机的数量也在不断增加。
柴油机排气消声器阻力损失和温度场特性研究
摘 要 ：采 用计算流体力学有限体 积法 对两 种结构 的消 声器 内部 流体流 动状况 、 阻力 损失 、 温度 场分 布进行
数值仿真计算及 分析。结果表 双扩 张腔消声 器 由
Ｗ ＮＧ Ｗ ｉ， Ｊ ｈ ｎｌ Ｚ Ｕ Ｈａ－ ｎ Ａ ｅ ＩＺ ｅ — ｎ ， ＨＯ ｉｕ ｉ ｊ
（ ．Ｔ ｅＮ ｖ ｅ ｇｔ ｎｏ ｌａｙＧ ｒｓｎｉ Ｈ ｒｉ ｕｂｎ ｏ Ｌｄ Ｈ ｒｉ ５ ０ １ ｈｎ ； １ ｈ ａｙＤ ｌ ａ ｏ ｆ ｉ ｒ ａｒ ｏ ａｂｎＴ ｒｉｅＣ ． ｔ ， ａｂｎ １ ０ ０ ，Ｃ ｉａ ｅ ｉ Ｍｉｔ ｉ ｎ
于气流 的转折 ， 其阻力损失 比有 一个 中连管的双扩张腔 消声 器大大增加 。通过在各截 面突变处设置 管 口导 流环会
有很好 的降 阻效果 。同时通过将消声器和外界环境作 为耦 合传热系统进行数值模 拟 ， 双级膨胀 式消声器 的温 计算 度场 ， 并研 究绝热包覆层和外界气流速度 对消声器温度场 的影响 ， 其计算 结果 对实 际消声器 的设 计有一 定 的参 考
ｔ ａ ｈ ｕ ｄ ｆ ｗ ｆ ｌ ｅｍｕ ｆ ｒｉ ｔ ｒ ｅ ｄ ｍｅ ｓｏ ａ ．ａ ｄ ｔ ｅｆ ｗ ｒ ｓ ｔ ｎ ｅｉ ｅ ｍｕｆ ｒ ｔ ｗ ｈ ｔｔ ｅ ｆ ｉ ｏ ｅｄ ｉ ｔ ｆ ｅ Ｓ ｈ ｅ — ｉ ｎ ｉ ｎ １ ｎ ｈ ｏ ｅ ｉ ａ ｃ ｎ ｔ ｆ ｅ ｈ ｔ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｈ ｌ ｌ ｓ ｈ ｌ ｗｉ ｉ ｔｒｃ ｎ ｅ ｔｄ ｔ ｂ ｓ ｉ ｍｕ ｈ ｈ ｇ ｅ ｈ ｎ ｔ ａ ｎ ｔ ｅ ｍｕ ｆ ｒ ｗｉ ｎ ｎ ｅ ． ｏ ｎ ｃｅ ｕ ｅ ｄ ｅ ｔ ｈ ｎ ｅ ． ｏ ｎ ｃ ｅ ｕ ｅ Ｓ ｃ ｉｈ ｒ ｔ ａ ｈ ｔｉ ｈ ｆ ｅ ｔ ｏ ｅ ｉ ｔｒ ｃ ｎ ｅ ｔ ｄ ｔ ｂ ｕ ｏ ｔ ｅ ｌ ｈ ｓ ｅ ｖ ｆｔ ｅ ｆ ｉ ｏ ｗ ｒ ｅ ｏ ｕ ｄ ｆ ｗ． Ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｏ ｕ ｄ ｃ ｎ ｂ ｒ ｖ ｄ ｒ ｍａ ｋ ｂ ｙ ｂ ｄ ｉ ｇ ｄ ｖ ｒｉｎ ａ ｎ ｌ ｓ ｓ ｈ ｌ ｌ ｅ ｆ ｍａ ｃ ｆｆ ｉ ａ ｅ ｉ ｏ ｅ ｅ ｒ ａ ｌ ｙ ａ ｄ ｎ ｉｅ ｓｏ ｎ ｕ ｕ ｅ ｏ ｌ ｍｐ
柴油机排气净化消声器总体性能研究的开题报告
柴油机排气净化消声器总体性能研究的开题报告一、选题背景随着工程机械和汽车数量的不断增加，柴油机排放的废气已经成为了一个重要的环境问题。
柴油机排放的主要污染物包括氮氧化物（NOx）、二氧化碳（CO2）、颗粒物（PM）等，其中颗粒物对环境和人体健康的影响尤为显著。
为了减少柴油机排放的废气对环境和人类健康造成的负面影响，发展高效的柴油机排气净化技术是非常必要的。
其中，消声器作为柴油机排气净化的一个重要组成部分，不仅可以减少排气噪声，还可以过滤掉颗粒物等有害物质。
二、研究目的和意义本研究旨在探究柴油机排气净化消声器的总体性能。
具体来说，研究将从消声效果、颗粒物过滤效果、空气动力学性能等多个方面展开，旨在为柴油机排气净化这一重要领域的进一步研究提供参考和支持。
三、研究内容和方法本研究将基于柴油机排气净化消声器的理论分析，采用数值计算和实验测试相结合的方法，探究柴油机排气净化消声器的总体性能。
具体分为以下几个方面：1. 消声效果研究：采用声学测量仪，测试消声器的消声效果，并对影响消声效果的因素进行分析和优化；2. 颗粒物过滤效果研究：采用颗粒物浓度测试仪，测试消声器对颗粒物的过滤效果，对消声器内部的颗粒物沉积、滤芯等因素进行优化；3. 空气动力学性能研究：采用流场可视化技术，研究消声器的气动特性，对消声器的内部结构和设计进行优化。
四、研究预期成果通过本研究，我们预期可以获得以下几个方面的成果：1. 建立柴油机排气净化消声器总体性能评价体系；2. 探究消声器的消声效果和颗粒物过滤效果之间的关系；3. 对消声器内部的结构和设计进行优化，提高其总体性能；4. 为柴油机排气净化这一重要领域的进一步研究提供参考和支持。
消声器的研究与试验方法
消声器的研究与试验方法消声器是一种用于降低噪声的装置，广泛应用于工业、交通、建筑等领域。
消声器的研究与试验方法是消声技术的重要组成部分，下面将从消声器的研究和试验两个方面进行介绍。
一、消声器的研究方法消声器的研究方法主要包括理论分析和实验研究两个方面。
1. 理论分析理论分析是消声器研究的基础，通过数学模型和计算方法对消声器的声学特性进行分析和预测。
常用的理论分析方法包括有限元法、边界元法、声学模拟等。
这些方法可以预测消声器的声学性能，优化消声器的结构和参数，提高消声器的降噪效果。
2. 实验研究实验研究是消声器研究的重要手段，通过实验验证理论分析的结果，评估消声器的降噪效果。
常用的实验研究方法包括声学实验、流体力学实验、结构实验等。
这些实验可以测量消声器的声学性能、流场特性、结构强度等参数，为消声器的设计和优化提供实验数据和依据。
二、消声器的试验方法消声器的试验方法主要包括声学试验和结构试验两个方面。
1. 声学试验声学试验是评估消声器降噪效果的主要手段，通过测量消声器前后的声压级差、声功率级差等参数，评估消声器的降噪效果。
常用的声学试验方法包括声压级测量、声功率级测量、声学透射损失测量等。
这些试验可以评估消声器的降噪效果，为消声器的设计和优化提供实验数据和依据。
2. 结构试验结构试验是评估消声器结构强度和稳定性的主要手段，通过测量消声器的振动、应力、变形等参数，评估消声器的结构强度和稳定性。
常用的结构试验方法包括振动试验、应力试验、变形试验等。
这些试验可以评估消声器的结构强度和稳定性，为消声器的设计和优化提供实验数据和依据。
消声器的研究与试验方法是消声技术的重要组成部分，通过理论分析和实验研究，可以优化消声器的结构和参数，提高消声器的降噪效果。
同时，声学试验和结构试验可以评估消声器的降噪效果和结构强度，为消声器的设计和优化提供实验数据和依据。
消声器消声性能测试
消声器消声性能测试消声器消声性能测试1. 实验要求掌握排气消声器消声特性测定方法。
消声器消声量通常用传递损失、插入损失来描述。
传递损失为消声器入口、出口处声功率级之差，插入损失为声源与同一测点消声器安装前后声压级之差。
如果不加说明，消声性能通常仅指插入损失。
评价消声效果除了测量插入损失外，通常还用倍频程或1/3倍频程测量消声器的频谱特性。
2. 试验仪器仪表、发动机1) DDM 型发动机综合试验台；2) 电涡流测功器；3) XXX 型发动机或消声器模拟实验台；4) 精密声级计和倍频程滤波器或1/3倍频程滤波器。
3. 实验装置安装1) 测量场地之外的较大障碍物，距离传声器不得小于3m 。
2) 传声器与排气口端等高，在任何情况下距地面不得小于0.2m 。
3) 传声器的参考轴应与地面平行，并和通过排气口气流方向且垂直地面的平面成45o方向上距离0.5~1m 处。
4. 实验步骤1) 在安装和不安装消声器的条件下，分别测定发动机在标定工况下的A 计权或C 计权声压级及1/3倍频程各频程声压级。
2) 测量前后，仪器应按规定进行校准，两次校准值相差不应超过ldB ，校准器准确度应优于或等于±0.5 dB 。
5. 数据整理1) 对数据进行本底噪声修正测量过程中，传声器位置处的背景噪声（包括风的影响）应比被测噪声低10 dB （A ）以上。
如果背景噪声比测量噪声低6～10 dB （A ），测量结果应减去表中的修正值。
若差值小于 6 dB （A ），测量无效。
修正值参见表7。
2) 按下式计算插入损失21L L L TL -= (32)1L ?不加消声器时的声压级；2L ?加消声器时的声压级。
新型单缸柴油机排气消声器试验研究
１ 消声器 模 型
本 文在研究 过 程 中 ， 于 干 涉 原 理 设 计 了 ３款 １１ 干涉 原理 基 ・
＋ 收 稿 日期 ： ２ １ －０ ｏ ０ ０－ ３一 ６ 作者简介： 韩进玉（ ９ ８ ， ， １５ 一） 男 副教授 ， 主要从 事车辆工程 的教学与科研工作
１６ ５
车噪声 的限制要求也越来越高 ， 控制柴油机排气 噪 Ⅲ型 的 △Ｓ较小 而 △Ｈ较 大 ；Ｉ 的 ＡＳ和 △Ｈ 的取 Ｉ型
声越显重要。有效降低噪声 的措施便是采用排气消 值 在 Ｉ型和 Ⅲ型之 间 。 声器 。 因此研 究开发 具有 降噪 效 果好 且排 气 阻 力低
的排气 消声器 ， 具有 重要 意义 。
ｔａ ｈ ｓｋ ｎ ｆｍｕ ｆ ｒｈ ｓ ｇ ｏ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ｗ ｔ ｔ ｎ ａ ｏ ｄ ａ ｒ ｄ ｎ ｍｉ ｓ． ｈ ｔ ｉ ｉ ｄ ｏ ｆ ｅ ａ ｏ ｄ ｐ ｒ ｍａ ｃ ｉ ａｔ ｕ ｔ ｎ ａ ｅ ｏ ｙ ａ ｃ ｔ ｌ ｏ ｈ ｅ ｉ ｎ
Ｋ ｙ ｗｏ ｄ ｅ ｒ ｓ： Ｄ ｅ ｅ ｎ ｉｅ ； ｉ ｓ ｌｅ ｇｎ ｓ
Ａ ｓ ｒ ｃ ： Ａ ｎ ｗ ｄ ｓｇ ｏ ｈ ｘ ａ ｓ ｍｕ ｌ ｒｏ ｅ ｒ ｓｓ ｎ ｅ ｐ ｓ ｓｕ ｉ ｄ ｅ ｐ ｒ ｎ ａｌ ．Ｔ ｅ ｅ ｐ ｒ ｎ ａ ｅ ｕ ｓ ｉ ｄ ｃ ｔ ｂ ｔａ ｔ ｅ ｅ ｉｎ ｆ ｒｔ ｅ ｅ ｈ ｕ ｔ ｆ ｅ ｆｔ ｅ ｉｔ ｃ ｄ ｔ ｅ ｉ ｔ ｄ ｅ ｘ ｅｉ ｈ ａ ｙ ｍｅ ｔｌ ｙ ｈ ｘ ｉ ｅ ｍｅ ｔ ｒ ｓ ｈ ｎ ｉ ａｅ ｌ
排气消声 器 。本 文针 对 １ 新 型结 构 的抗 性 消声 器 种 进 行 了试 验研究 。
１ 气 人 口 ２干涉 斜 管 ３隔板 ４径 向孔 进
柴油发电机排气消声器的声学性能研究
柴油发电机排气消声器的声学性能研究摘要：作为最常用的备用电源之一的柴油发电机组，其中功率在200kW~250kW 的机组应用最为广泛，但它却常常会产生一百多分贝的噪声。
而它通常处在居民区附近，对附近居民的影响更为严重，因此如何控制和降低柴油发电机组产生的噪声成为亟待解决的问题。
关键词：柴油发电机；排气；消声器引言柴油发电机组的噪声主要包括柴油机的燃烧噪声、结构振动噪声、电磁噪声以及进、排气噪声。
由于柴油发电机处组于发电机房内，排气噪声是发电机房对外界环境的影响最主要的因素，因此发电机房的噪声治理关键在排气噪声治理。
在排气系统中安装消声器是降低排气噪声最重要、最有效的途径。
柴油发电机组的排量相对较大，因此根据其排量设计的消声器容积也较大。
消声器的声学性能用消声量（包括计权声级和各频带声压级的消声量）来表征。
消声量的量度主要有传声损失、末端减噪量、插入损失和声衰减量。
传声损失不依赖于消声器的工作环境，是消声器特有的参数，通常情况下都被用作消声器评价的基本参数。
由于消声器的结构较大且壁面较薄，因此声场与结构的耦合作用较为明显，这会影响消声器传声损失的计算。
1柴油发电机组噪声特性分析发动机是柴油发电机组的主要噪音源，因此，为降低柴油发电机组噪声总水平，应以控制发动机噪声为主要目标。
按噪声辐射的方式，发动机噪声源分为直接大气辐射和发动机表面向外辐射的两大类：1）直接向大气辐射的噪声源有进、排气噪声和风扇噪声。
2）发动机表面噪声是发动机内部的燃烧过程和结构产生的噪声，是通过发动机外表面以及与发动机外表面刚性连接的零件的振动向大气辐射的。
按发动机表面噪声产生的机理，又分为燃烧噪声和机械噪声：1）燃烧噪声为研究方便，把气缸内燃烧所形成的压力振动并通过缸盖和活塞—连杆—曲轴—机体的途径向外辐射的噪声称为燃烧噪声（是由于气缸周期性变化的压力作用而产生的，与发动机的燃烧方式和燃烧速度有关）。
2）机械噪声把活塞对缸套的敲击，正时齿轮、配气机构、喷油系统等运动件之间机构撞击所产生的振动激发的噪声称为机械噪声（是发动机工作时各运动件之间及运动件与固定件之间作用的周期性变化的力所引起的，它与激发力的大小和发动机结构动态特性等因素有关）。
基于三维数值分析的柴油机排气消声器性能改进
发动机本体经过隔声后，消声器背景噪声基本维 持在 75,dB 左右，排气口处在安装原始消声器后最低
图 3 安装消声器后发动机功率损失比 Fig.3 Power loss of engine with muffler
2 排气消声器性能仿真
了解消声器声学性能，需要了解消声器在工作中
的流体状态，尤其与空气介质相关的温度分布．
气流再生噪声的大小取决于消声器的结构和气 流速度．其计算的经验公式[7]
LWA = a + 60lg v +10lg S 式中：a 为比 A 声功率级，由试验确定．取 a 值一定， 只对比流速、通流面积对再生噪声影响．气流噪声与 消声器内平均气体流速 v 的六次方成正比，与消声器 内气流通道总面积 S 成正比．计算得到消声器内部 流速对气流再生噪声的贡献量为 53.2,dB，消声器内 部通道总面积对气流再生噪声的贡献量为－3.3,dB， 两者总的贡献量为 49.9,dB．
噪声为 102,dB，环境满足声学测试要求．图 2a 为安 装消声器前后排气口声压级对比，平均插入损失只有 10,dB 左右，尤其在 2,400,r/min 时最小，消声性能明 显不足．图 2b 为排气频谱图分析，发动机排气噪声 频谱能量宽，原始消声器在以中心频率 1,000,Hz、 2,500,Hz 左右的中高频范围内的消声性能存在不足， 是之后重点改善的频段．图 3 为安装消声器后发动 机功率损失比，原消声器在发动机允许转速范围内功 率损失较小(3%以内)．
对降低排气噪声，减小发动机能耗具有重要意义[3-4]； 同时，结合消声器的流体性能分析，能提供声学模型 更为准确的参数参考[4]．只有综合考虑消声器的声学 性能、压力损失和流体再生噪声 3 个性能指标，才能 开发和设计有效的消声器．
消声器的研究与试验方法
消声器的研究与试验方法消声器是一种用于降低噪音的装置，广泛应用于工业设备、交通工具、建筑物以及其他噪音源。
消声器的研究和试验方法可以帮助我们了解其噪音降低效果，并优化设计和应用。
一、消声器的研究方法：1.文献调研：通过查阅相关文献和资料，了解已有的消声器研究成果，掌握消声器的原理和应用领域。
2.数值模拟：利用计算机模拟软件，基于声学原理和流体力学原理，建立消声器的数值模型，分析声波的传播与衰减规律，预测消声器的噪音降低效果。
3.实验研究：通过构建实验平台，采集和分析实际噪音源的声波信号，添加消声器进行实验研究，比较消声器前后噪音水平的差异。
二、消声器的试验方法：1.消声器性能测试：利用声学测试仪器，如声级计和频谱分析仪，分别测试消声器前后的噪音水平和频谱特性，评估消声器的性能。
2.材料测试：测试消声器所使用的吸音材料的声学性能，如吸音系数和声阻抗等，以及材料的物理性质，如密度和弹性模量等。
3.流场测试：采用流体力学测试方法，如激光多普勒测速仪和热线风速仪等，测试消声器内的气流速度、压力分布和湍流特性，为优化消声器设计提供实验数据。
4.声学耦合试验：将消声器与噪音源进行声学耦合，在实际工况下进行试验，测试消声器的噪音降低效果，并优化消声器的设计和调整。
5.结构优化试验：通过试验方法，改变消声器的结构参数，如入口和出口的形状、长度和直径等，对消声器进行结构优化，提高噪音降低效果。
6.耐久性试验：对消声器进行耐久性评估，如震动试验、温湿度循环试验和环境腐蚀试验等，检查消声器在不同工况下的性能稳定性和可靠性。
总结起来，消声器的研究方法主要包括文献调研、数值模拟和实验研究，而消声器的试验方法主要包括消声器性能测试、材料测试、流场测试、声学耦合试验、结构优化试验和耐久性试验等。
通过深入研究和试验，可以进一步发展出效能更佳的消声器，为降低噪音提供有效的解决方案。
内燃机排气噪声消除技术研究
内燃机排气噪声消除技术研究引言内燃机的发明与应用使得汽车、船舶、飞机等交通工具大幅提高了运载能力和效率，为人类的社会和经济发展带来了巨大的贡献。
但是，由于内燃机的缸内气压变化及排气系统对排气气流的阻碍和扰动，特别是在高速运转时，会产生巨大的噪声，严重影响了人们的生产和生活环境。
如何消除内燃机的排气噪声成为汽车、船舶、飞机等交通运输工具研发领域的一个重要课题。
一、排气噪声的特点排气噪声是由内燃机排气系统产生的噪声，它的特点是工作频率高、尖锐刺耳、持续时间长、波动复杂。
一般来说，排气噪声主要包括两种噪声:机械噪声和气流噪声。
机械噪声：机械噪声是由内燃机的缸体、活塞、连杆等运动零件的振动产生的噪声。
机械噪声的频率一般在200Hz以下，主要集中在40-80Hz左右，它的产生与发动机的工作负荷和转速有关，当负荷较高、转速较快时机械噪声会比较明显。
气流噪声：气流噪声是由排气气流经过排气系统中各个零部件时所产生的噪声。
气流噪声的频率比机械噪声高，一般在800Hz以上，而且波动幅度大，声音尖锐。
气流噪声的产生主要与排气系统的几何形状和流量有关。
二、排气噪声消除技术为了消除内燃机的排气噪声，研究人员采用了多种技术手段，例如“缓冲吸声”、“消声器”、“尾气喷射”、“分段断面排气系统”、“反向干扰式消声器”、“直接消声器”、“排气逆向喷射技术”等。
缓冲吸声：缓冲吸声是在排气系统中加入吸声材料，通过吸收噪声能量并将其转化为热能而起到降低排气噪声的作用。
吸声材料一般是有机材料或无机材料制成的纤维板、纤维毡、泡沫材料等。
消声器：消声器是一种用来减小噪声的装置，利用材料内部的多个隔板和孔道来反射和吸收声波能量，使排气噪声产生衰减。
消声器的工作原理是利用夹杂在汽车排气管中的集成密封式消声器，消除排气噪声。
最常用的消声器是中空结构壳体内装有吸振材料的“反向干扰式消声器”，通过让排气气流反射和相互消长的方式达到消声的效果。
尾气喷射：尾气喷射是一种比较新的降低噪声的方法，它是通过向排气管中加入气体喷射器或向尾部喷出气体的方式降低排气噪声的。
柴油发电机组装消音器降噪试验分析
柴油发电机组装消音器降噪试验分析本文以一台16缸、V型、四冲程、直喷、增压中冷中速柴油发电机组为试验机型，根据试验数据分析，柴油机安装增压器消音器相比较不装增压器降噪10-20dB（A）。
标签：柴油发电机组；降噪；消音器0 前言柴油发电机组运行时，通常会产生噪声。
如果不采取必要的降噪措施，机组运行的噪声不仅会对周围环境造成严重损害，而且会缩短柴油发电机组的使用寿命。
为保护和改善环境质量，提高柴油机使用寿命，必须对噪声进行控制。
柴油机噪声主要包括燃烧噪声、机械振动噪声和气体流动噪声三类。
其中燃烧噪声和机械振动噪声，本厂生产的柴油发电机组通过减震基础设计，已得到有效改善。
而气体流动噪声是柴油机噪声的主要部分，其噪声比柴油机整机高10-15dB（A），是主要需进行降噪控制的部分。
而消音器是控制进、排气噪声的一种基本办法。
本文主要针对气体流动噪声，根据试验对比，分别为装消音器和不装消音器两种情况下的噪声对比，表明消音器安装对柴油机降噪的有效性。
1 試验用柴油机试验用柴油机为16缸、V型、四冲程、水冷、废气涡轮增压、空气中间冷却柴油机，该柴油机标定功率为2450kW，标定转速为1000r/min。
其中该柴油主要运用工况为1000r/min、2000kW。
2 试验内容试验共分为两种试验进行对比：（1）不装增压器消音器；（2）装某公司生产增压器消音器。
两种试验分别进行了：①1000r/min、800kW、②1000r/min、1500kW、③1000r/min、1800kW、④1000r/min、2000kW 4个工况点的试验。
测量部位共6个点（见图1）。
3 试验数据分析试验数据见表1。
数据表明：在①1000r/min、800kW、②1000r/min、1500kW、③1000r/min、1800kW 3种工况下，装某公司生产增压器消音器相比不装消音器的分贝降低了约12 dB（A），而在柴油机运用功率1000r/min、2000kW下，装增压器消音器的最大分贝为109.5，而不装消音器的分贝>130，降低了>20.5 dB（A）。
反相对冲内燃机排气消声器消声单元消声机理的研究
从 而 减 小 气流 再 生 噪 声 的 原 理 来 降低 其 他 频 带 下的 噪 声 ． 建 立反 相 对 冲 消 声 单 元 的 物 理 并 模 型 ， 用 声 辐射 理论 ． 示 其 消 声 机 理 以 ＣＧ ５型单 缸 柴 油机 为样 机 试 制 新 型 原 理 消声 利 揭 ２
人 口两 个 出 口的 扩 张 式 消声 器 的 传 递 损 失并 作 了对 比
验证嘲２０ 。 ０ ９年 ． 志 刚 等 基 于 平 面 波 假 设 的基 础 ． 导 褚 推
了 ４传 声 器 位 置 、双 终 端 边 界 条 件 互 谱 法 传 声 损 失 测
量 基 本 原 理 并 对 算 法 进 行 了改 进 通 过 对 扩 张 式 消 声 器 的实 测 表 明 修 正 后 的结 果 更 准 确 ［ 同年 ． 利 民等 ７ １ 王 采 用 传 递 矩 阵 ， 于 ＭａＬ ｂ软 件 编 写 的 程 序 对 原 消 声 基 ｔａ 器 的插 入 损 失 进 行 了预 测 、 析 及 优 化 ． 过 实 际 试 验 分 通
加 穿 孑 管 或 穿 孔 板 等组 合 而 成 在 消声 性 能 的 理 论 研 Ｌ
究 上 大 多 建 立 在 一 维平 面 波 理 论 及 数 值 计 算 的 基 础 之 上 Ｐ ａ ａ ｒｓｄ和 Ｃ ｏｋ ｒ 出 了具 有 平 均 气 流及 温 度变 化 ｒｃ ｅ 给 的直 管 段 四极 子参 数 ． 测 了多 缸 柴 油 机 的声 学 性 能并 预
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根据某柴油机的排气噪声频谱图进行了声学计 算，针对其低频特征，初步确定消声器的结构为抗性 结构，如图1 所示。
图 " 消声器（原始方案）结构示意图
Vol .25 No .6 2003 SHI P ENGI NEERI NG 15
张新玉、赵振宇、季振林、王芝秋：提高柴油机排气消声器消声性能的试验研究
对于消声器的设计，主要应满足以下三个方面 的要求：
1 . 在消声频段内要有尽可能大的消声量； 2 . 消声器对气流的阻力损失应尽可能的小； 3 . 消声器要求有较小的体积、重量，并且要求结 构简单、加工方便。 以上三个方面彼此关联、相互制约。对于柴油 机的排气消声器而言，其阻力损失不能太大，否则将 直接影响柴油机的工作性能。柴油机的排气噪声一 般又具有较高的量级，如：功率在1000k W 左右的 中、高速柴油机，其排气噪声值约在115 !120dB（A） 左右，如果按 NR85 噪声评价数衡量的话，柴油机排
图 2 消声器（原始方案）内流场分布
从消声器内的流场分布（如图2 ）可见，内部的 流场紊乱，特别是在内插管的入口及排气管出口处，
有较大的涡流，局部阻力损失大。为解决这一问题，
根据流体力学原理，可以在产生涡流的相应部位采
取导流措施，以使气流通畅。采取的方法有三（如图
3 所示）：在消声器的进口管末端加装“渐扩管”，在 内插管的入口端加装“导流环1 ”和在排气管端部加 装“导流环2 ”。
提高柴油机排气消声器消声性能的试验研究
张新玉 赵振宇 季振林 王芝秋
硕士／讲师 哈尔滨工程大学动核学院［150001 ］
助工 海军驻哈尔滨汽轮机厂代表室［150001 ］
博士／教授 哈尔滨工程大学动核学院［150001 ］
教授
哈尔滨工程大学动核学院［150001 ］
摘 要 针对柴油机排气消声器，将流体计算软件用于阻力特性分析，并采用对试验件进行静 态放声试验的方法，优化消声器的声学设计以提高消声效果。
张新玉、赵振宇、季振林、王芝秋：提高柴油机排气消声器消声性能的试验研究
的流场分布，阻力损失影响不大，会使消声器中高频 消声特性得到提高，但由于加装吸声体后，消声器的 膨胀腔体积有所减小，会损失部分低频消声量。
为了较真实地评价各种结构方案的消声效果， 对原始方案、图5 、图6 所示的方案分别制作了l l 实物模型，并在空旷的场地上进行了静态放声插入 损失试验。试验方案布置如图7 所示。
由于该柴油机的排气量大，排气温度高，气流速
度接近60 m／S ，为核算该消声器的阻力损失，应用流 体分析软件对其进行了阻力计算。结果表明，此方案
消声器的阻力损失约为3000pa 。由于柴油机正常运 行要求消声器的阻力损失最大应不大于1800pa ，显 然，此方案的阻力损失不能满足使用要求。
好地满足了设计要求。而且，由于计算时边界条件 的设置偏于保守，实际测量结果应比计算结果偏小。 采用方案三所示结构形式的阻力损失相对于技术条 件要求，仍有约500pa 的阻力余量，可用在改善消声 性能的结构设计上。
会有以下变化：
!加装吸声芯后，由于插入管的通流截面变小， 消声器的阻力损失会有所增加，但如果合理利用阻
力分析中所留出的500pa 余量，就可在满足阻力要 求的条件下，很好地改善消声器的消声效果。经重
新计算，其阻力损失为1650pa ，满足技术要求。 "加装吸声体后，由于基本不改变方案三原有
年第 卷第 期
A 声级 空管 A 声级 插入损失
87 .4dB（A） 79 .4dB（A） 6 .4dB（A）
l 7 .4 dB（A）
2 dB（A） 28dB（A） 47dB（A）
三种结构方案及空管放声的l／3 倍频程谱如图 8 所示，各频段消声量的对比曲线见图9 。
如图中所示，采用抗性消声结构的原始设计方 案在柴油机排气的基频处有较大的消声量，而在其 它频段及高频区消声效果不佳。采用阻抗复合结构 后（声学改造方案一和声学改造方案二），中、高频消 声量有显著的增加，且加装吸声体后的消声效果明 显优于只加装吸声芯结构，但在柴油机排气噪声的 基频处，由于加入阻性消声结构占用了部分扩张室 空间，损失了部分在该频段处的消声量。就消声器 总体而言，由于整个噪声频段内均有较好的消声效 果，因此，总消声量得到了较大幅度的提高。
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Zhang Xi nyu ，Zhao Zhenyu ，Ji Zhenli ng and wang Zhi Ii u
Abstract ：I n t he paper ，t he FLUENTsoft ware is used to anal yze t he pressure loss i n a diesel engi ne exhaust silencer ，and t he met hod of maki ng static acoustic test is applied to opti mize t he acoustic struct ure desi gn of t he silencer so as to i mprove its noise-reduci ng perf or mance .
2 ）静态放声试验的结果可以作为消声器消声效 果检验的模拟实验手段，但同实际的消声量相比，还 应考虑流噪声和再生噪声的影响以及实际工况下低 频消声量的变化。
4 参考文献
l 杜功焕. 声学基础. 南京大学出版社，2 l 2 朱孟华. 内燃机振动与噪声控制. 北京：国防工业出版社，l995
Text Research on l mprovi ng Acoustic perf or mance of Diesel engi ne exhaust silencer
图9 三种结构方案的消声量对比曲线
由于动态情况下流噪声与再生噪声的影响，配 机实测时的插入损失比静态放声试验所测的插入损 失小，但可以满足技术要求。
3 结论
l ）在柴油机排气消声器的设计中，将流体分析 与静态放声实验应用于消声器结构的优化，通过两 者的对比，综合考虑消声器的声学与阻力特性，以获 取较好的消声器总体性能。方法可行，效果较好。
关键词 声学 消声量 阻力损失 静态放声试验 柴油机排气消声器 中图分类号 U664 .121
!引 言
在保证良好的空气动力性能和一定的外形尺寸 前提下，如何提高柴油机排气消声器的消声效果是 人们一直关心的问题。
柴油机的排气噪声谱主要呈现低频特性，但中、 高频也具有不可忽视的强度。特别是涡轮增压柴油 机和 V 型排列柴油机，这种特性更加明显。中频噪 声主要由排气口及排气管气柱声的基频所延伸的高 次谐波组成，而高频噪声则主要来自气流噪声。因 此，在柴油机排气消声器的设计中，仅采用抗性消声 器以取得较好的低频特性，或只利用阻性消声器获 取较好的中、高频特性的做法，都是不可取的。合理 的做法往往是兼顾柴油机排气低、中、高频所对应的 整个噪声谱，将阻性与抗性消声结构结合为阻抗复 合式消声器，从而在各个主要频段上都能获得较大 的消声量。
图 4 消声器（方案三）内流场分布
2 进行静态放声试验优化声学设计
加装导流环和渐扩管后，消声器的阻力特性得 到了优化，但其消声作用仍是针对柴油机排气噪声 谱中的低频噪声。由于柴油机排气噪声中的中、高 频噪声也具有相当的强度，就消声器的整体消声效 果而言，要想获得较大的消声量，只对低频噪声进行 控制是远远不够的。因此，利用阻性消声器所具有 的良好的中、高频消声特性，在方案三所示的抗性消 声结构基础上，引入了阻性消声结构，对此柴油机排 气消声器的原始设计提出了两种声学改造方案，如 图5 和图6 所示。即：在插入管中加装吸声芯，或在 此基础上再加装吸声体。
Key words ：Acoustics Noise reducti on Pressure loss Static acoustic test Diesel engi ne exhaust silencer
Vol .25 No .6 2 3 SHI P ENGI NEERI NG l7
提高柴油机排气消声器消声性能的试验研究
加装导流环1 、 导流环2 和渐
扩管
阻力损失 2190pa
1830 pa
1330 pa