汽車(chē)排氣消聲器熱管理與消聲特性研究.pdf

1、由汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)排出的高溫氣體在進(jìn)入排氣消聲器時(shí)，將對(duì)消聲器的消聲性能產(chǎn)生較大的影響。高溫不僅可以改變氣體的屬性，還會(huì)對(duì)消聲器內(nèi)的聲傳播產(chǎn)生影響。因此，探究溫度對(duì)消聲器消聲特性的影響是非常有必要的。本文提出了一種可有效降低排氣溫度的排氣換熱系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行仿真分析和試驗(yàn)驗(yàn)證，證明設(shè)計(jì)的可行性。除此之外，本文還探究了排氣熱管理和消聲器結(jié)構(gòu)參數(shù)分別對(duì)消聲器消聲特性的影響。論文主要包含如下幾個(gè)方面的內(nèi)容:
　　(1)針對(duì)高溫對(duì)消聲器消聲特性

2、的影響，提出一種排氣換熱系統(tǒng)，以降低排氣溫度，進(jìn)而降低排氣噪聲。排氣換熱系統(tǒng)主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)水箱和換熱結(jié)構(gòu)，兩者通過(guò)管路連接，發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫氣體在換熱結(jié)構(gòu)內(nèi)與冷卻循環(huán)液進(jìn)行熱交換，以降低流入消聲器的氣體溫度。
　　(2)利用Fluent軟件對(duì)排氣換熱系統(tǒng)的換熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行CFD仿真，計(jì)算得到了壓力場(chǎng)、速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布云圖。計(jì)算結(jié)果表明，換熱結(jié)構(gòu)與排氣主消聲器搭配滿(mǎn)足排氣系統(tǒng)背壓要求，換熱結(jié)構(gòu)可使排氣溫度下降130℃，同時(shí)保證冷卻液溫升不

3、超過(guò)5℃，不會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的正常工作有產(chǎn)生影響。同時(shí)，在試驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行驗(yàn)證，測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果誤差在5％之內(nèi)，說(shuō)明Fluent軟件仿真結(jié)果具有一定的準(zhǔn)確性，CFD仿真數(shù)據(jù)具有一定的參考價(jià)值。
　　(3)采用聲學(xué)仿真分析的方式研究排氣消聲器熱管理對(duì)消聲特性的影響。在GT-Power軟件中建立發(fā)動(dòng)機(jī)、換熱結(jié)構(gòu)和消聲器的耦合模型，仿真分析過(guò)程中考慮溫度的影響，仿真得到了排氣換熱系統(tǒng)工作與未工作兩種狀態(tài)的消聲器傳遞損失和尾管噪聲。結(jié)果