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管路排气消声器性能的数值模拟与实验验证

2014-09-05吴大转陈一伟苗天丞许伟伟

振动与冲击 2014年9期

吴大转,陈一伟,苗天丞,许伟伟,杜 韬

(浙江大学 化工机械研究所,杭州 310027)

安装管路消声器是降低排气管路上游噪声的有效手段。管路消声器性能评价主要采用3项指标,即:声学性能、空气动力性能、结构性能[1]。消声器空气动力性能反映了消声器对气流阻力的大小,通常用消声器入口和出口的压差来表示;消声器的消声性能,即消声器的消声量,通常用传递损失和插入损失来表示;消声器的结构性能则是消声器安装尺寸、机械强度、使用寿命、造型等方面的结构特性。消声器声学性能中的的传递损失只与结构本身有关,而不受源特性和尾管辐射特性的影响[2],是消声器声学性能研究中最常用的指标。上世纪60年代,美国Young 等[3]使用有限元法计算了二维扩张室消声器的传递损失,80年代国内对有限元的研究开始起步,王耀前等[4]用ANSYS 软件对抗性消声器传递损失进行计算,在低频范围内能够获得较高的计算精度,但对高频的分析出现了较大偏差。葛蕴珊等[5]用SYSNOISE软件对直通穿孔管消声器等消声器典型结构进行了声学性能分析,得到了较满意的结果。消声器的各项指标性能既相互联系又相互制约,随着消声器结构设计的复杂性不断增强,特别是气液两相输送等使用条件的特殊化,按照以往的经验或少量简单的计算公式来进行消声器设计,已经不能满足消声器的设计要求。为了分析消声器在多种使用条件下的消声性能,提高对气液两相介质的适应能力,本文对消声器的消声性能和流体动力学性能进行数值模拟,研究气液两相介质对消声器性能的影响,同时设计了实物模型进行试验验证。……

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