1. 研究目的与意义
在机动车辆噪声中,汽车排气系统的噪声是汽车噪声源之一,世界各国对各种车辆的噪声的极限值都有严格的规定,排气消声器就是通过安装消声器来降低汽车排气噪声,是目前最有效的办法。消声器是一种既可以使气流通过又能有效降低噪声的设备,或者讲,消声器是一种具有吸声内衬或特殊结构形式,能有效降低噪声的气流管道。消声器在噪声控制技术中是应用最多最广的一种降噪设备。
根据干涉原理,排气消声器有吸收、反射两种基本的消声方式。吸收式消声器,通过废气在玻璃纤维、钢纤维和石棉等吸音材料上的摩擦而减小其能量;反射式消声器则有多个串联的谐调腔与不同长度的多孔反射管相互连接在一起,废气在其中经过多次的反射、碰撞、膨胀、冷却而降低其压力,减轻振动及能量。
本设计拟针对某型汽车发动机的排气特性,设计一种排气消声器,以满足其降噪要求。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题:排气消声器是排气系统的主要部件,主要起到降噪作用,它既要满足车辆噪声的要求,又要满足排气阻力的要求,还要满足消耗功率尽可能少的要求。排气消声器的容积应根据发动机最大排气流量来确定。因此在设计过程中我们要根据汽车发动机排气参数,并分析发动机排气系统噪声特性,基于汽车的各项参数分析合理的消声器设计参数,从而进行发动机消声器选型设计计算,包括消声器内部结构的选择、气流流通面积的确定、扩张比的选择、外形尺寸的确定、消声器腔数的确定,各腔长度的确定、各腔连接方法的确定、以及消声器尾管长度和管径的确定。
难点:在设计过程中,必须根据发动机排气参数,并分析发动机排气系统噪声特性,再结合汽车各项参数分析,三方面结合合理的去设计消声器设计的各项参数,其中任何一方面不达标都是不允许的。所以怎样才能既起到降噪作用,又满足了排气阻力要求,同时还满足满足消耗功率尽可能少的要求是一个很大的难点。与此同时还要利用课余时间学习AUTOCAD软件,并绘制三张出所设计消声器的AUTOCAD图也是一方面的挑战。
3. 国内外研究现状(文献综述)
汽车的排气消声器是行车噪声的主要组成部分。世界各国对各种车辆的噪声的极限值都有严格的规定,排气消声器就是这样一个为减小排气噪声而生的装置。排气消声器的作用就是通过降低、衰减排气压力的脉动来消除噪声。
根据干涉原理,排气消声器有吸收、反射两种基本的消声方式。吸收式消声器,通过废气在玻璃纤维、钢纤维和石棉等吸音材料上的摩擦而减小其能量;反射式消声器则有多个串联的谐调腔与不同长度的多孔反射管相互连接在一起,废气在其中经过多次的反射、碰撞、膨胀、冷却而降低其压力,减轻振动及能量。
文献[1]根据实际发动机参数,基于gt-power建立发动机模型,并得到发动机排气频谱。并根据测试结果针对尾管噪声,对初步方案进行优化设计,与发动机模型进行耦合计算并进行测试。最后基于sysnoise对后消声器采用单层及双层壳体时的辐射噪声进行研究,在消声器容积确定的情况下,合理设计尾管的长度、直径、出口现状从而有效降低噪声。
4. 研究方案
第一,查阅文献学习并掌握发动机排气消声器的应用情况和发展状况、构成原理以及具体配置。
第二,分析汽车发动机排气系统噪声特性。
第三,根据汽车发动机排气参数,并分析发动机排气系统噪声特性,从而进行发动机消声器选型设计计算。
5. 工作计划
第1周完成英文翻译,提交英文翻译给指导老师批阅。英文翻译经指导老师批阅合格并确认后,译文和原文均用pdf格式,上传至毕业设计管理系统。译文封面用标准模板。
第2周查阅文献资料,攥写开题报告。
第3周完成开题报告,经指导老师批阅合格并确认后,上传至毕业设计管理系统。开题报告封面用标准模板。学习声学基本概念和消声器设计基本理论、
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