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基于GT-Power的2100型柴油机抗性排气消音器设计

作　者: 孙亚兵
导　师: 满长忠
学　校: 大连理工大学
专　业: 动力工程
关键词: 排气消音器性能仿真 GT-Ppwer
分类号: TB535.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 207次
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内容摘要

伴随我国经济实力的突飞猛进,人们的生活质量不断提高,人们对于机动车的需求量也逐渐增大,机动车的保有量迅速增加。调查研究表明,城市噪声污染重中,由机动车辆产生的噪声占很大的比例；这种噪声给人们的日常生活和健康带来很大的危害。对于这些噪声的产生,欧美日等一些发达国家制定了比较完善的法律法规来严格控制此类噪声。我国也制定出自己的一系列的国家法律和法规来严控此类噪声污染,我国已经从2005年1月1日起严格执行GB1495-2002《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》的第二阶段目标。这些法律法规既起到严格控制噪声污染保障人们的正常生活保护环境,又强有力地促进了我国降低车辆噪声技术的研究和发展,对于我国环境的保护和技术的发展创新起到良性的促进发展作用。机动车噪声污染中,发动机的排气系统噪声占有很大的比例。随着发动机技术的不断发展,发动机大大地强化,转速和功率大大提高,排气噪声也越来越大。目前,最有效的控制排气噪声的方法就是在发动机后增加排气消音器,然而排气消音器的加入会导致内燃机排气管阻力的增加,排气背压的升高,从而降低发动机的功率,影响到发动机的性能。所以,我们对于内燃机排气消音器的追求是高效能以及低功率损耗。在本文中我们应用GT-Power软件对2100柴油机工作过程进行建模仿真,完成了对2100柴油机的排气噪声情况的模拟仿真,然后针对2100柴油机排气噪声的特点,我们初步设计了三个方案的消音器,然后运用GT-Power软件对消音器消声性能进行模拟计算,模拟计算表明方案3的消音具有较好的消声性能同时压力损失也比较小,排气背压低。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 概述  8-12
    1.1.1 噪声的危害  8
    1.1.2 各国出台的法律法规  8-10
    1.1.3 汽车噪声主要来源  10-12
  1.2 消音器研究现状  12-14
    1.2.1 消音器的理论研究现状  12
    1.2.2 数值模拟计算  12-14
  1.3 本章小结  14-15
2 发动机排气系统的噪声分析及消音器种类的简介  15-27
  2.1 发动机排气系统的噪声分析  15-18
    2.1.1 基频噪声  15-16
    2.1.2 气柱共振噪声  16
    2.1.3 发动机排气歧管处的气流噪声  16-17
    2.1.4 赫姆霍兹共振噪声  17
    2.1.5 废气喷注和冲击噪声  17-18
    2.1.6 排气管内壁面处的摩擦及湍流噪声  18
    2.1.7 其他噪声  18
  2.2 消声器的分类  18-21
    2.2.1 抗性消声器  19-20
    2.2.2 阻性消声器  20
    2.2.3 阻抗式消声器  20-21
  2.3 消音器的三个方面的评价指标  21-26
    2.3.1 消音器声学评价指标  21-24
    2.3.2 空气动力性能评价指标  24-26
    2.3.3 消音器的机械性能评价指标  26
  2.4 本章小结  26-27
3 发动机模型的建及其性能仿真  27-41
  3.1 GT-Power软件简介  27-30
    3.1.1 GT-Power软件概况  27-28
    3.1.2 软件模拟仿真原理  28-30
  3.2 2100柴油机的基本参数  30
  3.3 进排气系统的建模  30-31
  3.4 气门升程规律的设定  31-32
  3.5 2100模型的验证  32-35
  3.6 2100发动机排气噪声模型的建立及噪声频谱的分析  35-39
  3.7 小结  39-41
4 消声器声学模型的建立及其分析  41-63
  4.1 消音器的方案设计以及模型的建立  41-48
    4.1.1 抗性消音器的设计  41-45
    4.1.2 抗性消音器的模型的建立  45-48
  4.2 消音器模拟仿真模型的建立  48-57
    4.2.1 消音器的传递损失模型建立  48-52
    4.2.2 消音器的插入损失损失  52-57
  4.3 压力损失模型建立  57-60
  4.4 发动机尾管噪声的优化情况  60-62
  4.5 本章小结  62-63
5 总结及展望  63-65
  5.1 总结  63
  5.2 今后的工作与展望  63-65
参考文献  65-67
致谢  67-68

基于GT-Power的2100型柴油机抗性排气消音器设计

内容摘要

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