汽車排氣系統(tǒng)流動(dòng)特性與聲學(xué)特性研究.pdf

1、研究發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)性能是排放控制和噪聲控制的要求。采用傳統(tǒng)方法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的流動(dòng)特性和聲學(xué)特性進(jìn)行研究，難以獲得與實(shí)際相符的計(jì)算結(jié)果。采用有限體積法、聲學(xué)有限元法等三維數(shù)值模擬方法研究發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)性能，既能模擬氣體的實(shí)際流動(dòng)情況，又能考慮諸多因素對(duì)排氣系統(tǒng)性能的影響。本文以某企業(yè)某款發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)為原模型，對(duì)其流動(dòng)特性、聲學(xué)特性以及流動(dòng)特性對(duì)聲學(xué)特性的影響進(jìn)行了分析研究。
　　首先，采用流固耦合方法對(duì)排氣系統(tǒng)的流動(dòng)特性進(jìn)行研

2、究。對(duì)排氣系統(tǒng)的流固耦合模型進(jìn)行三維數(shù)值模擬計(jì)算，得到了發(fā)動(dòng)機(jī)全速全負(fù)荷工況下排氣系統(tǒng)內(nèi)的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)以及速度場(chǎng)分布情況。根據(jù)流場(chǎng)分布結(jié)果，進(jìn)一步分析了排氣系統(tǒng)壓力損失的原因，提出了溫度場(chǎng)分析研究的必要性，給出了系統(tǒng)內(nèi)部流體的具體流動(dòng)狀況。
　　其次，采用某企業(yè)搭建的試驗(yàn)臺(tái)架，以排氣系統(tǒng)上6個(gè)測(cè)試點(diǎn)的排氣背壓值和排氣溫度值作為比較對(duì)象，驗(yàn)證了三維流固耦合數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果的可靠性。
　　其后，采用聲學(xué)有限元法對(duì)排氣系統(tǒng)的聲學(xué)

3、特性進(jìn)行研究。對(duì)消聲系統(tǒng)的聲學(xué)有限元模型進(jìn)行聲學(xué)有限元分析，以傳遞損失作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別對(duì)前消聲器、后消聲器、整個(gè)消聲系統(tǒng)的聲學(xué)特性進(jìn)行分析，得到了前、后消聲器以及整個(gè)消聲系統(tǒng)的傳遞損失曲線，并給出了部分頻率值下的聲壓分布云圖。
　　最后，對(duì)溫度、流速這兩個(gè)因素對(duì)消聲器聲學(xué)特性的影響進(jìn)行研究，得到了耦合溫度、流速因素的消聲系統(tǒng)傳遞損失曲線。研究結(jié)果表明:考慮溫度因素后，消聲頻譜向高頻移動(dòng)，表現(xiàn)為傳遞損失曲線的第一個(gè)峰值由320Hz