单缸柴油机噪声源识别及排气噪声控制

摘要

本文针对ZH1130型柴油机的整机降噪问题，进行了噪声源诊断识别研究，应用基于计算流体力学的声学仿真方法进行了排气消声器的优化设计，通过控制排气噪声达到了降低柴油机整机噪声的目的。 在半消声实验室内，运用选择隔声法、声强测量法等噪声源诊断识别方法识别出了该型柴油机的主要噪声源，指出了发动机的排气噪声对整机噪声的重要贡献。 运用CFD软件GT-POWER建立了消声器及发动机的仿真模型，仿真结果与消声器静态试验及发动机台架试验的结果吻合较好，验证了声学仿真方法的可靠性。利用该方法对消声器的各个参数进行了优化，设计了5个新型消声器。 进行了新型消声器的发动机台架试验，与原装消声器相比，新设计的排气消声器在降低功率损失的同时提高了消声性能，其中两个新消声器的插入损失分别达到了21.5 dB(A)、20.5 dB(A)，使得该型柴油机的整机声功率级分别降低至110.9da(A)、111.4 dB(A)，均完成了预期的降噪目标。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.1.1行业现状和噪声法规

1.1.2柴油机主要噪声源

1.1.3排气噪声控制

1.2排气消声器的研究现状

1.3本论文研究的主要内容

1.3.1单缸机整机噪声源诊断识别与分析

1.3.2排气噪声控制研究

第二章单缸柴油机噪声源识别技术及实验研究

2.1引言

2.2噪声源诊断识别技术简介

2.3单缸柴油机噪声源识别实验方案

2.4噪声源识别实验及结果分析

2.4.1噪声实验标准及测试条件

2.4.2整机声功率级实验

2.4.3分别运转法测试实验

2.4.4选择隔声法测试实验

2.4.5声强法测试实验

2.4.5噪声源识别实验结果分析

2.5排气噪声频谱的测试

2.6本章小结

第三章柴油机排气噪声控制理论研究

3.1引言

3.2排气噪声的主要构成及产生机理

3.3消声器设计相关理论研究

3.3.1消声器的性能评价指标

3.3.2消声器的分类

3.3.3消声性能计算的理论模型

3.4本章小结

第四章消声器与发动机的仿真分析及试验验证

4.1引言

4.2发动机模型的仿真分析及试验验证

4.2.1发动机模型的建立及仿真

4.2.1发动机模型的试验验证

4.3消声器消声性能的仿真分析及试验验证

4.3.1仿真分析模型的建立

4.3.2静态传递损失的仿真模型

4.3.3静态插入损失的仿真模型

4.3.4消声器消声性能的试验验证

4.3本章小结

第五章排气消声器的优化设计

5.1引言

5.2消声器优化设计的目标

5.3消声器结构设计

5.3.1气流流通面积的确定

5.3.2消声器外壳尺寸的确定

5.3.3消声器腔数及腔长的选择

5.3.4消声元件的选择

5.3.5消声器尾管的确定

5.4优化后的消声器设计方案

5.5本章小结

第六章新型消声器的性能仿真及试验评估

6.1引言

6.2新型消声器的性能仿真

6.3新型消声器性能的试验评估

6.3.1消声器消声性能及整机声功率级试验

6.3.2消声器空气动力性能试验

6.4仿真及试验结果分析比较

6.4.1试验结果分析

6.4.2仿真及试验结果比较

6.5本章小结

第七章总结与展望

7.1全文总结

7.2展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文及参加的主要科研项目

致 谢