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基于GT-POWER的发动机特性与消声器设计匹配研究

朱义坤  
【摘要】: 近年来,对于控制整车排气噪声的要求越来越高。然而传统的消声器设计方法主要是基于经验,这样就必然加大了设计工作量、增加了开发成本和延长了开发周期。本文利用一维CFD仿真软件GT-POWER对排气消声器匹配设计,总结出一套合理、高效的消声器匹配设计流程(方法)。 本文主要进行了以下几个方面的工作: 1)利用GT-power软件建立双环小贵族轿车用DA468Q型汽油机和排气系统的耦合模型和原消声器的模型。把发动机的排气系统参数作为消声器入口的边界条件,将发动机模型与消声器模型进行耦合仿真。 2)将发动机作为消声器的声源,提出一种把发动机与排气消声器联合建模的设计方法,利用GT-power软件建立的发动机和排气系统耦合模型,研究二者之间的相互作用,突破单独进行发动机、消声器性能研究的局限,综合考虑消声器对消声量和发动机性能的影响。 3)利用GT-power良好的发动机模拟性能和专门的消声器设计模块,并结合现有的一些消声器优化设计方法,改变消声器的消声性能,特别是减少气流对消声器的影响,设计结构合理、效果良好的消声器,并在实际匹配中加以验证。 4)对DA468Q型发动机进行的消声器匹配设计的具体效果,在后期的试验中得到了验证,证实了消声器在整个转速范围内对排气噪声都起到了较大的消声量,满足了预期的设计指标,排气背压也在设计要求的范围内。 5)总结以上,通过此研究实践,掌握一种先进的、可行的消声器设计和匹配方法。


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