阻抗复合式消声器声学特性的研究*
2012-07-19刘正士刘焕进陆益民陈恩伟
汽车工程 2012年7期
毕 嵘,刘正士,刘焕进,陆益民,陈恩伟,王 勇
(合肥工业大学机械与汽车工程学院,合肥230009)
前言
汽车进排气噪声是影响环境的主要噪声源之一,而消声器作为控制汽车进排气系统噪声及流体机械噪声的主要手段,其性能很大程度上决定了汽车进排气噪声的控制水平[1-2]。抗性消声器能有效降低中低频噪声而被广泛应用。穿孔管或穿孔板常被用于消声器中,一方面小孔结构可以有效地对消声器内部气流进行导流而避免截面突变而造成较大压力损失;另一方面,声波进入小孔时部分声能量得到耗散而增加了总的消声量。吸声材料可以有效提高消声器中高频的消声性能[3]。阻抗复合式消声器综合了阻性和抗性消声器的优势,极大提高了消声器的消声性能和拓宽消声频带。阻抗复合式消声器的分析方法主要包括一维平面波理论或传递矩阵法、有限元和边界元法及二维解析法。一维平面波理论或传递矩阵法适用于简单消声器的分析,但该方法忽略了高阶模态声波的影响,从而对中高频的分析结果偏差较大。有限元和边界元法常用于复杂消声器的分析,但该方法在分析频段上需要较长的计算时间。二维解析法不但满足计算精度,并且只须改变结构参数即可进行消声器的改进计算,计算周期较短。文献[4]中分析了阻抗复合式消声器的声学特性,但没有考虑小孔的结构参数对消声器声学性能的影响。文献[5]中分析了组合共振式消声器、膨胀腔和阻性消声器的多腔阻抗复合式消声器的声学性能。……
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