车辆排气系统消声器工作性能分析

【摘要】排气系统的设计直接关系到整车的动力性、舒适性和经济性，随着国家对机动车噪声限制的日趋严格，使排气系统的优化设计成为车辆设计的重点之一，越来越受到人们的重视。现阶段我国排气系统的设计还处于被动降噪阶段，存在一定局限性。本文结合国家科技支撑计划课题“面向节能与安全的集成智能化工程机械装备研发”（课题编号：2013BAF07B04），以某车排气系统消声器为研究对象，通过计算机模拟技术，结合被动与主动控制设计方式，对该车排气系统消声器的传递损失、压力损失进行分析研究及优化设计。根据消声器结构参数，建立前、后消声器的数值模型，分别利用VirtualLabAcoustics软件进行了声学性能分析，利用Fluent软件进行了流体特性分析，得到了前、后消声器的传递损失和压力损失，详细评价了各消声器内的声压分布、流场的速度和压力分布等情况，指出了相关结构不足之处。对排气系统的消声效果进行试验测量，测量结果与仿真结果均显示在某些频率消声效果较差，从而验证了仿真方法的正确性。还就气体温度和气体流速等因素对消声器声学性能的影响进行了分析。在对消声器声学及气体动力性能分析的基础上，根据消声器的基本消声原理针对消声器结构存在的不足之处，对前消声器进行了四处改进设计，对后消声器进行了两处改进设计，将改进前后的传递损失进行仿真对比，结果表明改进后的消声器消声量增大、消声频带拓宽并且流体特性有所改善。另外还对安装有改进后的前、后消声器的排气系统进行了传递损失分析，分析表明该排气系统具有较好的消声效果，为实际工程设计提供了技术指导。为更好的对发动机排气噪声进行降噪处理，本文除了对消声器结构进行改进，还从有源消声器的主动控制方面对排气噪声进行降噪分析。在Matlab软件平台上建立了排气噪声主动控制模型，在发动机转速一定时，对收敛因子和滤波器长度对系统的影响进行了分析，在此基础上设计了基于变收敛因子自适应算法的排气噪声主动控制模型，并对发动机不同转速下的排气噪声进行控制分析，计算结果表明设计的可变步长的自适应噪声主动控制系统设计合理，具有较好的鲁棒性，达到了控制要求，为工程中实现排气系统噪声的主动控制奠定了理论基础。
【作者】江宁；
【导师】秦四成；
【作者基本信息】吉林大学，机械设计及理论，2014，硕士
【关键词】排气系统；消声器；传递损失；压力损失；

【参考文献】
[1]刘洋.反相斑点杂交快速检测结核分枝杆菌rpoB基因突变[D].北京市结核病胸部肿瘤研究所,2004,硕士.
[2]房川.语音编解码器前后端信号处理技术研究[D].西安电子科技大学,通信与信息系统,2010,硕士.
[3]曹娴娴.酰胺（氧）基苯卟啉的合成及性质研究[D].曲阜师范大学,有机化学,2013,硕士.
[4]马士建.量子点表面化学修饰及探针应用[D].华东理工大学,应用化学,2014,硕士.
[5]朱国磊.移动视频监控平台软件的研究与开发[D].浙江工业大学,2013.
[6]杨巍.交叉上市、公司治理与会计盈余质量研究[D].吉林大学,会计,2013,硕士.
[7]刘宬光.700铝箔轧机的结构设计及使用效果[J].轻合金加工技术.1990(12)
[8]许盛刚.高速铁路竞争力的模型描述及应用研究[D].北京交通大学,2015.
[9]胡荣华.基于主动学习的高光谱遥感图像异常检测[D].首都师范大学,地图学与地理信息系统,2014,硕士.
[10]孙建超.基于相位编码技术的计算成像方法研究[D].苏州大学,光学工程,2014,硕士.
[11]王召迁.基于WEB的TBM功能仿真研究[D].东北大学,机械制造及其自动化,2010,硕士.
[12]秦晓梅.后殖民主义解读《最蓝的眼睛》[D].河北师范大学,英语语言文学,2012,硕士.
[13]吴梅霞.不利解释原则在海上保险领域的适用研究[D].大连海事大学,法学,2013,硕士.
[14]林玉川.移动打车软件用户行为研究[D].厦门大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[15]杨静芝.基于Fluent涡旋澄清池反应区流态模拟及参数优化[D].华东交通大学,市政工程,2013,硕士.
[16]刘璐.全日制教育硕士实践能力培养研究[D].沈阳师范大学,高等教育学,2014,硕士.
[17]李文斌,刘椿年,黄佳进.基于数据挖掘的垃圾E-mail过滤方法[J].北京工业大学学报,2003,02:237-240.
[18]蔡银辉.吲哚方酸菁染料结构与电子性质的密度泛函理论研究[D].燕山大学,化学工程,2014,硕士.
[19]徐丽丽.肿瘤细胞耐药行为研究及Bax蛋白的检测[D].湖南师范大学,分析化学,2013,硕士.
[20]崔家伟.椎间盘丸联合腰椎后路植骨融合内固定术治疗腰椎间盘突出症的临床研究[D].福建中医药大学,中医骨伤科学（专业学位）,2014,硕士.
[21]施政达.斗笠式刀库槽轮传动装置的设计与研究[D].内蒙古农业大学,机械工程,2013,硕士.
[22]刘飞.关于GPS/BD-2组合定位接收机的研究[D].北京工业大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[23]李梦.美国西部先占水权制度研究[D].厦门大学,环境与资源保护法学,2014,硕士.
[24]鲍竣科.决策支持系统在泵站改造中的应用研究[D].西南农业大学,农业机械化工程,2004,硕士.
[25]陈玲玲,高江云.芳香石豆兰的繁殖生态学[J].植物生态学报,2011,11:1202-1208.
[26]曹永义,陈西.JL型漏斗式炉顶在济钢3号高炉的应用实践[J].炼铁.1996(03)
[27]杨倩.马克思城乡关系理论的探源与发展[D].吉林大学,马克思主义发展史,2013,硕士.
[28]刘兴安.强磁场下Fe-Ni薄膜的制备及其结构和性能研究[D].东北大学,工程热物理,2010,硕士.
[29]王婷.发展公共租赁住房的政策体系研究[D].西安建筑科技大学,工程经济与管理,2013,硕士.
[30]陈卓.某钢框架—球形展厅抗震性能分析及其设计[D].西安建筑科技大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[31]刘少辉.滚珠丝杠高速旋风硬铣削加工热变形误差的研究[D].山东建筑大学,机械电子工程,2013,硕士.
[32]丁晴,方昕,范利武,徐旭,俞自涛,胡亚才.不同二维纳米填料对复合相变材料导热系数的影响[A].中国化工学会.2013中国化工学会年会论文集[C].中国化工学会:,2013:2.
[33]耿浩,李金华,刘宣勇.石墨烯在表面工程领域的研究进展[J].中国表面工程,2015,01:4-14.
[34]娄延俊.平均场倒向随机微分方程的线性二次最优控制及非零和微分对策[D].山东大学,运筹学与控制论,2013,硕士.
[35]孙景钌,李永丽,李盛伟,金强.含逆变型分布式电源配电网自适应电流速断保护[J].电力系统自动化,2009,14:71-76.
[36]宋词.体育用品广告的符号学研究[D].吉林大学,新闻与传播,2014,硕士.
[37]张遥宇.我国上市商业银行智力资本投入与绩效产出关联性研究[D].吉林财经大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[38]柏中朝.过渡金属氧化物纳米材料的制备及其锂离子电池的应用研究[D].山东大学,2012.
[39]殷荫.土壤~(220)Rn浓度的测量方法和变化规律的初步研究[D].中国地质大学（北京）,环境与工程地球物理,2013,硕士.
[40]刘菲.大学生党员党性意识教育研究[D].湖南师范大学,思想政治教育,2014,硕士.
[41]柳小芳.副词“很”和“真”的对比及留学生使用偏误分析[D].吉林大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[42]魏奎.我国食品安全标准法律制度研究[D].河北大学,法律,2013,硕士.
[43]李鹤升,李宁.偶极声源激发的波频散特性[J].石油地球物理勘探,2002,05:441-445+454.
[44]王中一.基于熵理论的中小企业成长性研究[D].青岛科技大学,企业管理,2012,硕士.
[45]刘纲举.APO DP技术在B公司预测管理中的运用[D].华东理工大学,物流工程,2014,硕士.
[46]刘永高.石家庄正定新区砂土动力学特征的研究[D].石家庄经济学院,地质工程,2013,硕士.
[47]陈仁海.高炉透气指数系统仪表参数设计[J].冶金自动化,1994,04:54.
[48]王聪.食管鳞癌中RASSF5不同转录本的表达及其表观遗传学失活机制的研究[D].河北医科大学,病理学与病理生理学,2014,硕士.
[49]孙舰,任旭,吴娜.建筑企业敏捷能力成熟度评价方法[J].技术经济,2014,06:77-83.
[50]钟雄.杉木屑精油提取及抑菌活性的研究[D].中南林业科技大学,生物工程,2013,硕士.