张昊

摘 要：以矩阵式消声器为研究对象，通过流体及声学有限元分析，计算出矩阵式消声器再生噪声，评估再生噪声对矩阵式消声器声学性能影响。

关键词：矩阵式消声器;再生噪声;有限元

1引言

矩阵式消声器是利用截面为方形、长度沿气流方布置的消声元件矩阵排布组成的消声器，近年来逐步开始在地铁车站、航机试车台、燃机试验台等场所广泛使用。在矩阵式消声器使用中，消声器内气体流动产生的再生噪声，降低消声器的降噪效果。随着国内对于包含次声在内的低频噪声日益关注，矩阵式消声器低频再生噪声的影响值得重视。

2仿真方法

本文采用有限元法对矩阵式消声器低频再生噪声进行。消声器再生噪声属于气动噪声，对再生噪聲进行预测需要计算消声器内部气体流动状态，利用气体流动状态计算声源进而获得再生噪声。

仿真步骤如下：1.在矩阵式消声器模型基础上建立流场与声场模型并网格化。2.利用有限元软件FLUENT软件对进行流场计算获得矩阵式消声器稳态流场与瞬态流场。3.在瞬态流场仿真数据基础上，利用FW-H方程，提取再生噪声声源。4.在声场有限元网格中计算再生噪声。

3流场计算

本文仿真模型采用2×2形式的矩阵式消声器，具体信息如下：1.单个矩阵元件尺寸100mm× 100mm×500mm。2.矩阵元件有尾椎，尾椎长度45mm。3.矩阵式消声器截面尺寸为300mm× 300mm，堵塞比约45%。4.各元件间距为50mm。

仿真模型对矩阵式消声器进行了简化，只保留为消声器主体的矩阵元件，不考虑矩阵式消声器安装件、限位件影响。……