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基于排气特性和声学特性的消声器消声特性研究

作　者: 李清玲
导　师: 杜青；邓志勇
学　校: 天津大学
专　业: 车辆工程
关键词: 消声器消声特性压力损失数值分析传递损失
分类号: TB535.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 57次
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内容摘要

在现代文明的今天,随着摩托车工业的迅速发展,摩托车已经发展成为人类必不可少的交通运输工具。但是,随着摩托车产量和保有量的增加,环境污染和安全方面的问题已越显突出。摩托车产生的噪声污染就是污染之一,因此如何降低摩托车噪声而达到相关标准规定要求已成为当务之急。在摩托车产生的所有噪声中,主要噪声是排气噪声所致,而安装消声器便是最有效的噪声控制方法。因此,综合分析消声器的声学特性和排气特性,对于提供消声特性以及噪声污染的有效降低的改进方法提供了可靠的依据,对社会和应用起到十分重要的意义。基于目前的噪声研究现状,本文以隆鑫的LX150或LX125型号摩托车消声器为例,通过利用ANSYS和GT-POWER/SYSNOISE等商用计算软件工具对其消声器进行分析,了解影响消声器消声性能的因素。首先采用实验的方式对此款消声器性能进行测量收集,再利用MATLAB软件编程得出该款消声器的仿真结果,最后将两种结果进行对比得出一致性。同时,对仿真数据和测试进行综合分析,找出该款消声器存在的不足。进而对此款消声器进行改进设计:1)、通过增加赫尔姆霍茨共振腔(其位置设置在消声器第三腔体后),以用来降低低频噪音的影响;2)、在通过新增加的赫尔姆霍茨共振腔中的管道上穿孔,有利于最后尾端的气流顺畅排出,降低消声器对发动机输出功率的影响。最后通过仿真分析及试验得出传递损失和压力损失,并与改进前的消声器相关数据进行对比可知消声性能有明细的改善,排气背压也略有降低,因此已达到预期制定的改进目标。本文中的消声器研究方法针对性较强,通过软件可提前预知消声器的相关性能,既可避免样品重复制作产生的成本浪费,又可缩短样品重复制作改进的时间周期,同时,该方法对后期的消声器研究具有重要的指导意义。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-20
  1.1 课题研究的意义  7-13
    1.1.1 摩托车产业的发展  7
    1.1.2 噪声带来的危害  7-8
    1.1.3 国家对噪声的要求  8-9
    1.1.4 排气噪声的组成  9-12
      1.1.4.1 排气噪声的主要性质  9-11
      1.1.4.2 排气噪声的主要影响因素  11-12
    1.1.5 研究的意义  12-13
  1.2 消声器的设计技术要点  13-18
    1.2.1 消声器内部结构种类  13-16
    1.2.2 各种消声器的设计技术要点  16-17
    1.2.3 消声器设计的关键参数  17-18
  1.3 国内研究现状  18-19
  1.4 课题的主要研究内容  19-20
第二章摩托车消声器理论分析  20-44
  2.1 消声器的排气特性分析  20-27
    2.1.1 数值模拟  21-22
    2.1.2 计算结果及分析  22-25
    2.1.3 试验结果  25-26
    2.1.4 结论  26-27
  2.2 消声器的声学特性分析  27-42
    2.2.1 消声器的主要评价指标  27-28
    2.2.2 简单膨胀腔计算及结果分析  28-35
      2.2.2.1 建模  28-29
      2.2.2.2 消声特性的模型预测  29-30
      2.2.2.3 仿真数据对比分析  30-31
      2.2.2.4 消声器的结构设计案例  31-35
      2.2.2.5 结论  35
    2.2.3 复杂腔室的消声器噪声分析  35-42
      2.2.3.1 试验研究  36-42
      2.2.3.2 理论分析  42
      2.2.3.3 结论  42
  2.3 本章小结  42-44
第三章排气消声器的改进设计及实验分析  44-54
  3.1 消声器的性能检测  44-47
    3.1.1 实验设备和条件  44
    3.1.2 实验目的  44-45
    3.1.3 实验方法  45
    3.1.4 实验结果  45-47
  3.2 对隆鑫摩托车LX125/LX150 消声器改进设计  47-53
    3.2.1 原消声器性能的数值分析法  47-48
    3.2.2 改进设计的方案模型  48-50
    3.2.3 改进设计后的产品实物图样对比  50-53
      3.2.3.1 改进前后的产品图样对比  50-52
      3.2.3.2 整车台架试验  52
      3.2.3.3 插入损失、功率损失比测试  52-53
  3.3 本章小结  53-54
第四章全文总结  54-56
  4.1 主要工作  54
  4.2 结论  54-55
  4.3 工作展望  55-56
参考文献  56-58
附录  58-62
致谢  62

基于排气特性和声学特性的消声器消声特性研究

内容摘要

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