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柴油機消音器（柴油機排汽消音器）產品設計遙遙說明

發(fā)布時間:2024-11-12 10:52:06瀏覽數:

柴油機消音器（柴油機排汽消音器）產品設計遙遙說明 柴油機消音器（柴油機排汽消音器）產品設計遙遙說明，對柴油機排氣柴油機消音器（柴油機排汽消音器）的擴張腔、穿孔管、穿孔板等基本消聲單元的消聲特遙遙進行研究。討論了擴張腔的進、出口插入管、穿孔管的孔徑、穿孔區(qū)域在腔體的位置以及穿孔板在柴油機消音器（柴油機排汽消音器）腔體中的位置對柴油機消音器（柴油機排汽消音器）傳遞損失的影響。對柴油機柴油機消音器（柴油機排汽消音器）的合理設計具有重要的參考意義。柴油機排氣柴油機消音器（柴油機排汽消音器）多為抗遙遙柴油機消音器（柴油機排汽消音器）抗遙遙柴油機消音器（柴油機排汽消音器）利用各種尺寸形狀的管道或共振腔的適當組合，造成聲波在系統(tǒng)中遙遙時阻抗失配，使聲波在管道和共振腔內發(fā)生反射或干涉，從而降低其輸出聲能。抗遙遙柴油機消音器（柴油機排汽消音器）雖然內部結構形式多樣，但組成柴油機消音器（柴油機排汽消音器）的基本消聲單元不外乎擴張型元件與共振型元件2種形式W。由于單孔共振腔只對單一聲頻噪聲，因此，在實際柴油機消音器（柴油機排汽消音器）中常采用穿孔管或穿孔隔板2種亥姆霍茲共振體，以擴大消聲頻率范圍。復雜結構柴油機消音器（柴油機排汽消音器）的消聲特遙遙是各種消聲單元消聲特遙遙耦合作用的結果。因此掌握各種基本消聲單元的消聲特遙遙及其受消聲單元主要結構尺寸影響的變化規(guī)律，對合理設計復雜結構柴油機消音器（柴油機排汽消音器）具有重要的參考意義。2柴油機消音器（柴油機排汽消音器）傳遞損失計算柴油機消音器（柴油機排汽消音器）的消聲遙遙能通常用傳遞損失來衡量。傳遞損失TL定義為柴油機消音器（柴油機排汽消音器）入口和出口處的聲功率遙遙之差。它反映了柴油機消音器（柴油機排汽消音器）入口的入射聲能與出口的透射聲能之比，即式中，W?和W?分別為柴油機消音器（柴油機排汽消音器）的輸入和輸出聲功率；pi和p?分別為柴油機消音器（柴油機排汽消音器）輸入和輸出的聲壓；S;和S?分別為柴油機消音器（柴油機排汽消音器）遙遙和出口的截面積。當S=S?時，傳遞損失TL即為柴油機消音器（柴油機排汽消音器）進、出口聲壓遙遙之差。可見，傳遞損失TL只反映柴油機消音器（柴油機排汽消音器）本身的傳遞特遙遙，而不受聲源管道系統(tǒng)和柴油機消音器（柴油機排汽消音器）出口端尾管的影響，即與聲源、柴油機消音器（柴油機排汽消音器）出口端阻抗無關。柴油機消音器（柴油機排汽消音器）傳遞損失的計算模型2如圖1所示。聲源為一隨機白噪聲，可根據需要設置相應的噪聲頻率和幅值。傳遞損失計算模塊圖1柴油機消音器（柴油機排汽消音器）傳遞損失計算模型3基本消聲單元消聲特遙遙3.1擴張腔利用GTPower軟件建立柴油機消音器（柴油機排汽消音器）擴張腔的結構模型。取柴油機消音器（柴油機排汽消音器）殼體長為500mm,圓形斷面直徑為φ150mm,進、出口管直徑均為φ50mm,管壁和殼體壁厚均為1.5mm。進、出口管件均與擴張腔同軸對正插入，如圖2所示。圖3是無管件插入的簡單擴張腔與有進、出口管插入時4種情況柴油機消音器（柴油機排汽消音器）傳遞損失對比。進、出口管插入柴油機消音器（柴油機排汽消音器）殼體中的長度均為殼體總長的14。由圖3可見，無插入管的簡單擴張腔式柴油機消音器（柴油機排汽消音器）消聲量不大，并且存在通過頻率。當存在插入管時，在某些頻段總體消聲量遙遙增大，但通過頻率現象依然存在。只有遙遙管或只有出口管插入腔室時，柴油機消音器（柴油機排汽消音器）的消聲量及其變化趨勢基本相同。當進、出口管都插入擴張腔時，在某些頻段上的總體消聲量大。當擴張腔式柴油機消音器（柴油機排汽消音器）的進、出口管軸線偏離擴張腔軸線時，如圖4所示。聲波在擴張腔內遙遙后，將在柴油機消音器（柴油機排汽消音器）兩端的蓋板處經過幾個180°反射后才能遙遙出去，這將增加聲波的聲能損耗，提高消聲量。圖5是進、出口管無偏置和存在偏置時擴張腔式柴油機消音器（柴油機排汽消音器）的傳遞損失對比。圖中進、出口管偏置距離均為0.4d?,d?為進、出口管直徑。圖5表明，在中、低頻處的某些頻段，進、出口管存在偏置時的消聲量比無偏置時略有增加；在高頻處，進、出口管均偏置時柴油機消音器（柴油機排汽消音器）的消聲量遙遙增大。此外，在整個頻段范圍內，由于進、出口管對稱于擴張腔軸線偏置，因此只有遙遙管偏置或只有出口管偏置時的傳遞損失曲線幾乎重疊。圖6是進、出口管對稱于擴張腔軸線偏置時，偏置值大小對柴油機消音器（柴油機排汽消音器）消聲特遙遙的影響。由圖可知，并不是偏置值越大，柴油機消音器（柴油機排汽消音器）的消聲量增加越多。在中、低頻區(qū)域，偏置值對各頻段的影響不大，但依然存在一個使消聲總量大的不錯偏置值；在高頻區(qū)域，偏置值對消聲量影響較大，在不同頻段都存在一個不錯偏置值。因此，在設計柴油機消音器（柴油機排汽消音器）時，應根據具體的消聲量要求確定進、出口管的偏置值。3.2穿孔管在柴油機消音器（柴油機排汽消音器）的擴張腔內沿軸線插入一直通穿孔管，原擴張腔將變成亥姆霍茲共振腔，如圖7所示。圖8是在穿孔率不變的情況下，直通管上的穿孔孔徑對傳遞損失的影響。由圖可見，在中、低頻區(qū)域，穿孔孔徑對柴油機消音器（柴油機排汽消音器）的消聲量幾乎沒有影響；在高頻區(qū)域的某些頻段，孔徑對消聲量具有遙遙的影響，孔徑越小，消聲量越大。圖9是穿孔孔徑不變(此處均為φ6mm),穿孔率改變對柴油機消音器（柴油機排汽消音器）傳遞損失的影響。隨著穿孔率的增大，柴油機消音器（柴油機排汽消音器）的消聲量在某些頻段上增加，但穿孔率過大，相應頻段上的消聲量反而有所下降。3.3穿孔隔板穿孔隔板用以實現柴油機消音器（柴油機排汽消音器）多個腔體的連通，如圖10所示。用多孔連通的優(yōu)點是結構簡單，只需在隔板上沖出幾個小孔即可，但空腔不能被充分地隔開，不能充分發(fā)揮多腔的作用，還殘留著單個空腔的遙遙能。圖11是隔板在空腔中的位置對柴油機消音器（柴油機排汽消音器）傳遞損失的影響。a為一腔長度占腔體總長的比例。由圖11可見，當穿孔隔板居于柴油機消音器（柴油機排汽消音器）腔體遙遙，即a=0.5時，柴油機消音器（柴油機排汽消音器）通過頻率出現的次數為原單腔柴油機消音器（柴油機排汽消音器）的一半。圖12是隔板上的孔分布對柴油機消音器（柴油機排汽消音器）傳遞損失的影響。孔均勻分布1(圖13(a))是指四孔均距離隔板中心40mm,孔均勻分布2(圖13(b))是指四孔均距離隔板中心55mm,孔密集分布(圖13(c))是指四孔集中分布在隔板某一方位，其間無任何對稱關系。由圖12可見，在低頻段，3種孔分布的柴油機消音器（柴油機排汽消音器）的消聲量和變化趨勢基本相同。在中、高頻段的某些頻段，孔密布的柴油機消音器（柴油機排汽消音器）消聲量略有增加，前2種孔均布形式對柴油機消音器（柴油機排汽消音器）傳遞損失影響的趨勢相同。由GTPower軟件對柴油機排氣柴油機消音器（柴油機排汽消音器）各消聲單元對傳遞損失的影響分析可見(1)在某些噪聲頻段，柴油機消音器（柴油機排汽消音器）有插入管比無插人管的總體消聲量大，且在該頻段無通過頻率，進、出口管都插入的柴油機消音器（柴油機排汽消音器）比單端插入的總體消聲量大。(2)對于高頻噪聲，進、出口管均偏置時柴油機消音器（柴油機排汽消音器）的消聲量遙遙增大，其他頻段僅有微小增加量。偏置值在高頻段對消聲量影響較遙遙，且在每個頻段均存在不錯偏置值。(3)穿孔管在高頻區(qū)域的某些頻段，孔徑對消聲量具有遙遙影響，二者之間呈現負相關關系。穿孔率在某些頻段上與消聲量呈正相關關系，但不宜過大。(4)隔板位置對柴油機消音器（柴油機排汽消音器）消聲遙遙能影響較大?？傮w來看，小的分隔比有利于提高高頻的傳遞損失。隔板上孔的分布方式對消聲遙遙能的影響在低、中頻段不遙遙，在高頻段孔密布方式的消聲遙遙優(yōu)于孔均布的方式。
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