杨亮 季振林

摘要： 将边界元方法与配点法结合形成一种混合方法用于大尺度阻性管道的声学性能预测，根据截面形式，整个结构被划分为若干子结构，边界元方法与配点法分别被用于计算非规则结构和规则结构的阻抗矩阵，最后将各阻抗矩阵连接起来用于传递损失的计算。由于管道进出口为非平面波传播，考虑对进出口配点进行模态展开，将阻抗矩阵转化为散射矩阵，使用进出口的声功率计算传递损失。通过与数值方法和实验值比较验证了方法的正确性，进而应用该方法对管道消声性能进行分析。关键词： 消声；传递损失；阻性管道；边界元方法；配点法

中图分类号：TB535； TB115.1文献标志码： A文章编号： 1004-4523（2016）03-0498-06

DOI：10.16385/j.cnki.issn.10044523.2016.03.016

引言

解析方法[1]和传统数值方法（有限元方法[2]和边界元方法[35]）已经被普遍应用于消声管道的声学性能计算，解析方法计算速度快、精度高，但只适用于简单结构的传递损失计算。传统数值方法理论上可应用于任意复杂结构，但对大尺度声学问题会花费较多的计算时间和内存。因此，对于大尺度复杂消声管道（如燃气轮机进排气管道及大型暖通空调管道等）的计算方法需要进一步研究，目前，国内外学者主要从两个方面对此类问题进行了探索和研究：首先是对计算方法本身进行了优化，针对管道声学，Ji等[4]和Lou等[5]使用一种阻抗矩阵方法用于具有较长管道的消声系统的计算，近年来，快速算法[6]的出现也在一定程度上弥补了传统数值方法的局限性。……