排氣系統(tǒng)的噪聲控制及設(shè)計(jì)方法(武漢理工大學(xué))_第1頁(yè)
排氣系統(tǒng)的噪聲控制及設(shè)計(jì)方法(武漢理工大學(xué))_第2頁(yè)
排氣系統(tǒng)的噪聲控制及設(shè)計(jì)方法(武漢理工大學(xué))_第3頁(yè)
排氣系統(tǒng)的噪聲控制及設(shè)計(jì)方法(武漢理工大學(xué))_第4頁(yè)
排氣系統(tǒng)的噪聲控制及設(shè)計(jì)方法(武漢理工大學(xué))_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩111頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

排氣系統(tǒng)的噪聲控制和設(shè)計(jì)方法XXX武漢理工大學(xué)XXXX學(xué)院XXX實(shí)驗(yàn)室201X.XX第一局部:消聲器根本理論第二局部:消聲器的設(shè)計(jì)第三局部:各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)消聲器性能的影響研究主要內(nèi)容第一局部消聲器根本理論主要內(nèi)容阻性消聲器抗性消聲器阻抗復(fù)合消聲器幾種典型的消聲器類型消聲器的評(píng)價(jià)指標(biāo)消聲器是一種既可使氣流順利通過(guò)又能有效的降低噪聲的設(shè)備,是一種具有吸聲內(nèi)襯或特殊結(jié)構(gòu)形式能有效降低噪聲的氣流管道,是解決空氣動(dòng)力性噪聲的主要技術(shù)措施。常見(jiàn)的消聲器根本上有阻性、抗性及復(fù)合式三種類型。消聲原理主要是利用多孔吸聲材料〔如玻璃纖維等〕的吸聲作用,使沿管道傳播的噪聲不斷被吸收而逐漸衰減。當(dāng)聲波通過(guò)貼有多孔吸聲材料的管道時(shí),聲波將激發(fā)多孔材料中無(wú)數(shù)小孔內(nèi)空氣分子的振動(dòng),其中一局部聲能將用于克服一局部阻力與黏滯阻力變?yōu)闊崮芏牡?,從而起到消聲的作用。一般?lái)說(shuō),阻性消聲器對(duì)中高頻噪聲的消聲效果較好,消聲頻段范圍較寬,而對(duì)低頻噪聲的消聲效果較差。但是,如果適當(dāng)合理地增加吸聲材料的厚度和密度,以及選用較低的穿孔率,低、中頻消聲性能也能大大改善,從而獲得較寬頻帶的阻性消聲器。1.1阻性消聲器消聲量的計(jì)算式中,——消聲器的消聲量,dB;P——?dú)饬魍ǖ罃嗝娴闹荛L(zhǎng),m;A——?dú)饬魍ǖ赖臋M截面積,m2;L——消聲器的有效長(zhǎng)度,m;

——消聲系數(shù),與阻性材料的吸聲系數(shù)

有關(guān)的數(shù)值;本卷須知當(dāng)吸聲系數(shù)小于0.6時(shí),可以由公式求出相應(yīng)的消聲系數(shù)的值;當(dāng)吸聲系數(shù)大于0.6時(shí),可以采用下表中的經(jīng)驗(yàn)值。吸聲系數(shù)理論值經(jīng)驗(yàn)值0.651.110.8-1.20.701.270.751.450.801.660.851.921.3-1.50.902.250.952.751.004.34上限截止頻率:對(duì)于一定寬度或直徑的氣流通道,當(dāng)聲波頻率增高到一定限度時(shí),即波長(zhǎng)小于通道寬度或直徑時(shí),聲波呈束狀通過(guò),很少與吸聲材料外表接觸,以致使消聲器的消聲量明顯下降。該頻率即為上限截止頻率,計(jì)算公式如下::上限截止頻率,Hz;c:聲速,取340m/s;d:通道直徑或通道有效寬度,m,圓形管道取其直徑,矩形管道取其邊長(zhǎng)的平均值,其他形狀取面積開(kāi)方值。下限截止頻率:任何一種多孔材料的吸收系數(shù),一般都隨著厚度的增加而提高其低頻的吸聲效果,對(duì)于厚度一定的吸聲材料來(lái)說(shuō),其吸聲性能隨著噪聲頻率的降低而改變,當(dāng)噪聲頻率低于材料的共振頻率時(shí),由于波長(zhǎng)太長(zhǎng)其吸收系數(shù)顯著下降。令吸收系數(shù)降低至共振吸聲系數(shù)的一半時(shí),與此相應(yīng)的頻率稱為下限截止頻率,計(jì)算公式如下:c:聲速,取340m/s;b:吸聲材料厚度,m;k:與吸聲材料類型、密度、厚度、護(hù)面穿孔率有關(guān)的系數(shù),由實(shí)驗(yàn)測(cè)得。吸收材料的選用吸聲材料是決定阻性消聲器聲學(xué)性能的重要因素,在同樣長(zhǎng)度和同樣截面的情況下,消聲量的大小取決于材料的吸聲系數(shù),而吸聲系數(shù)的大小又與材料的種類、容量和厚度有關(guān)。從材料的吸聲性能來(lái)看,吸聲材料吸聲效果的優(yōu)劣順序依次為:玻璃棉、礦渣棉、石棉、工業(yè)毛氈、木屑、木絲板等。在實(shí)際工程中,吸聲材料一般多采用超細(xì)玻璃棉,它在自然狀態(tài)下體積密度為15~20kg/m3,為了提高中、低頻的吸聲系數(shù),可以將其適當(dāng)提高到20~25kg/m3。材料的厚度,一般取用30~50mm,假設(shè)要提上下頻吸聲效果,厚度可取50~100mm或更大些??剐韵暺魇墙柚诠艿澜孛娴臄U(kuò)張或收縮,或旁接共振腔,使沿管道傳播的某些頻率聲波,在突變的界面處發(fā)生聲波的反射、干預(yù)或共振等現(xiàn)象,從而到達(dá)消聲目的的一種消聲裝置??剐韵暺魇抢寐晫W(xué)中的阻抗發(fā)生變化進(jìn)行消聲,所以稱作抗性消聲器??剐韵暺骶哂辛己玫闹小⒌皖l率的消聲特性,而且能在高溫、高速、脈動(dòng)氣流條件下工作。按照消聲的機(jī)理,抗性消聲器可分為擴(kuò)張室消聲器、共振式消聲器。1.2抗性消聲器擴(kuò)張室消聲器又稱為膨脹室消聲器,最根本的結(jié)構(gòu)形式是單室擴(kuò)張式消聲器、單室內(nèi)插管擴(kuò)張式消聲器、雙室內(nèi)插管擴(kuò)張式消聲器和雙室內(nèi)插管雙室擴(kuò)張式等等。1.2.1擴(kuò)張室消聲器消聲原理:當(dāng)聲波沿管道向前傳播遇到擴(kuò)張和收縮時(shí),由于橫截面積的擴(kuò)張和縮小,引起特性阻抗發(fā)生變化,使相當(dāng)一局部聲波反射回來(lái),從而使通過(guò)的聲能得到衰減,到達(dá)消聲效果。一是利用管道截面的突變〔膨脹和縮小〕造成聲波在截面突變處發(fā)生反射,將大局部聲能向聲源方向反射回去,或在腔室內(nèi)來(lái)回反射直至消失;二是利用擴(kuò)張和一定長(zhǎng)度的內(nèi)插管,使向前傳播的聲波和遇到管子不同界面反射的聲波相差一個(gè)1800的相位,使二者振幅相等,相位相反,互相干預(yù),從而到達(dá)其消聲效果。消聲量:當(dāng)時(shí),消聲量到達(dá)最大值。要使,那么,又整理得,或當(dāng),這時(shí)消聲量為零,相應(yīng)的頻率稱作通過(guò)頻率。此時(shí),可以看出,在通過(guò)頻率時(shí),消聲器長(zhǎng)度L為半波長(zhǎng)的整數(shù)倍。上限截止頻率:

式中,c——聲速,m/s;D——擴(kuò)張室?guī)缀纬叽?,?duì)圓截面,D為直徑;對(duì)方截面,D為邊長(zhǎng);對(duì)矩形截面,那么〔S為矩形截面積〕,m。下限截止頻率:式中,V=S2×L;m=S2/S1;

S1:擴(kuò)張室管徑,m;

L:消聲器總長(zhǎng)度,m。要降低下限截止頻率,可以適當(dāng)增大擴(kuò)張室的容積V和插入管長(zhǎng)度L1,或縮小氣流通道的截面積S1。一是將單節(jié)擴(kuò)張室消聲器改為內(nèi)插管式,在擴(kuò)張室兩端各插入1/2L和1/4L的管以消除n為奇數(shù)和偶數(shù)時(shí)的通過(guò)頻率低谷,以使消聲器的頻率響應(yīng)特性曲線平直。二是設(shè)計(jì)多節(jié)擴(kuò)張室,使每節(jié)具有不同的通過(guò)頻率,將其串聯(lián)起來(lái),這樣的多節(jié)串聯(lián)可以改善整個(gè)消聲頻率特性,同時(shí)也使總的消聲量提高。改善消聲頻率特性的方法共振型消聲器又稱為共鳴型消聲器,它的結(jié)構(gòu)形式較多,按氣流通道結(jié)構(gòu)可分為:?jiǎn)慰着灾Ч舱裥拖暺?、多孔旁支共振型消聲器和多孔圓柱式共振型消聲器等。1.2.2共振型消聲器

消聲原理在密封的空腔中,穿過(guò)一段在管壁上開(kāi)有小孔的管子與氣流通道連通,而組成一個(gè)共振系統(tǒng)。當(dāng)外來(lái)聲波頻率與消聲器的共振頻率一致時(shí),發(fā)生共振。在共振頻率及其附近,空氣振動(dòng)速度到達(dá)最大值,同時(shí)克服摩擦阻力而消耗的聲能也最大,故有最大的消聲量。共振式消聲器的消聲特點(diǎn)是頻率選擇性較強(qiáng),即僅在低頻或中頻的某一較窄的頻率范圍內(nèi)具有較好的消聲效果,而其他段那么無(wú)作用。傳遞損失共振頻率c:聲速,m/sV:共振腔容積,m3G:傳導(dǎo)率,m傳導(dǎo)率是一個(gè)具有長(zhǎng)度量綱的物理參量。它定義為頸孔的截面積與頸的有效長(zhǎng)度之比。一個(gè)孔的傳導(dǎo)率為:S0:小孔〔穿孔〕的截面積,m2t:小孔長(zhǎng)度〔穿孔板厚度〕,md0:小孔直徑〔穿孔直徑〕,m對(duì)倍頻程,其消聲器量為:在實(shí)際消聲中,為了在低、中、高的寬廣頻率范圍獲得較好的消聲效果,常采用阻抗復(fù)合式消聲器。常用的復(fù)合阻抗消聲器有“擴(kuò)張室-阻性復(fù)合式”消聲器、“共振-阻性腔復(fù)合式”消聲器以及“擴(kuò)張室-共振腔-阻性復(fù)合式”消聲器。在噪聲控制工作中,對(duì)一些高強(qiáng)度的寬頻帶噪聲,幾乎都采用這幾種復(fù)合式消聲器來(lái)消除。阻抗復(fù)合式消聲器可以認(rèn)為是阻性與抗性在同一頻帶的消聲值相疊加。但由于聲波在傳播過(guò)程中具有反射、繞射、折射、干預(yù)等特性,所以消聲值并不是簡(jiǎn)單的疊加關(guān)系。對(duì)于波長(zhǎng)較長(zhǎng)的聲波來(lái)說(shuō),當(dāng)消聲器以阻與抗的形式復(fù)合在一起時(shí)有聲的耦合作用。在實(shí)際應(yīng)用中,阻抗復(fù)合式消聲器的消聲值通常由實(shí)驗(yàn)或?qū)嶋H測(cè)量確定。1.3阻抗復(fù)合消聲器擴(kuò)張室-阻性復(fù)合式擴(kuò)張室-阻性復(fù)合式共振-阻性腔復(fù)合式擴(kuò)張室-共振腔-阻性復(fù)合式阻抗復(fù)合式消聲器的原理,可以認(rèn)為是阻性消聲器原理和抗性消聲器原理的結(jié)合。阻抗復(fù)合式消聲器把對(duì)中高頻消聲效果較好的阻性消聲器和對(duì)中低頻消聲效果較好的抗性消聲器組合在一起,從而獲得較好的消聲效果。設(shè)計(jì)或選用阻抗復(fù)合式消聲器,要注意抗性消聲局部放在氣流的入口端,而阻性消聲局部放在氣流的出口端,即前抗后阻。為了獲得較寬的消聲頻帶,要根據(jù)噪聲源的頻譜特性和所要求的消聲頻率特性,正確設(shè)計(jì)選擇阻性和抗性消聲器的不同結(jié)構(gòu)組合。赫爾姆茲消聲器用于低頻消聲,頻率作用范圍一般為:40-200Hz;三管迷路消聲器用于中頻消聲,頻率作用范圍一般為:100-500Hz;框型罐加上吸聲材料用于高頻消聲,頻率作用范圍一般為500Hz以上。1.4幾種典型的消聲器類型前消聲器結(jié)構(gòu)主消聲器結(jié)構(gòu)通過(guò)以下指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)消聲器的性能:消聲量:采用傳遞損失和插入損失來(lái)描述;消聲頻率范圍:消聲器具有較大消聲量的頻率范圍;背壓:氣流通過(guò)消聲后的壓力損失。1.5消聲器的評(píng)價(jià)指標(biāo)傳遞損失表示消聲器輸入和輸出噪聲能量的變化關(guān)系,定義為消聲器入口和出口處的聲功率級(jí)之差,即:傳遞損失特征傳遞損失沒(méi)有包括聲源和管道終結(jié)端的聲學(xué)特性;它只與自身的結(jié)構(gòu)有關(guān);在評(píng)價(jià)單個(gè)消音元件的消音效果或初步評(píng)估系統(tǒng)的消音性能時(shí),通常用傳遞損失;傳遞損失是評(píng)價(jià)消音元件消音效果最簡(jiǎn)單的一個(gè)方法。傳遞損失測(cè)量指空間某固定點(diǎn)測(cè)得的安裝消聲器前后的聲壓級(jí)之差或聲功率級(jí)之差。反映了使用消聲器的實(shí)際降噪效果。不僅與消聲器有關(guān),還與聲源特性、消聲器末端阻抗有關(guān)。沒(méi)有安裝消音元件系統(tǒng)在測(cè)量點(diǎn)的聲功率:LW1安裝了消音元件后在同一點(diǎn)測(cè)量的聲功率:LW2插入損失插入損失的特征:與傳遞損失只考慮消音元件本身不同,插入損失是考慮一個(gè)系統(tǒng)。除了消音元件本身外,插入損失還包括了聲源和出聲口(如進(jìn)氣口和排氣尾管)的聲學(xué)特征。因此這種方法是描述整個(gè)系統(tǒng)消音效果的最正確表達(dá)方式。插入損失IL傳遞損失TL永遠(yuǎn)是正數(shù):當(dāng)管道截面沒(méi)有變化的時(shí)候,傳遞損失為零。只要截面發(fā)生變化,傳遞損失就存在而且永遠(yuǎn)是正數(shù),也就是說(shuō)總是有消音效果。插入損失IL可以是正數(shù)也可以是負(fù)數(shù):正數(shù)說(shuō)明參加消音元件后,聲音被衰減。負(fù)數(shù)說(shuō)明參加消音元件后,系統(tǒng)的聲音被放大。插入損失IL和傳遞損失TL的比較僅知道消聲器的總消聲量是不夠的,還必須了解消聲器的頻率特性,即在各頻率或頻帶上的消聲量。一般以倍頻程和1/3倍頻程來(lái)表示消聲器的頻率特性。消聲頻率范圍就是指消聲量顯著的頻率或頻帶。一般要求所消聲的有效頻帶范圍越寬越好,人敏感的頻率范圍應(yīng)有足夠的消聲量。消聲頻率范圍在分析發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的噪聲時(shí),總是涉及到功率損失。對(duì)于車用排氣消聲器,通常用功率損失比來(lái)評(píng)價(jià)消聲器的空氣動(dòng)力性能,它反映了消聲器的阻力損失對(duì)內(nèi)燃機(jī)性能的影響。消聲器的功率損失比定義為:內(nèi)燃機(jī)在標(biāo)定工況下不裝消聲器時(shí)的功率Pe1與裝消聲器后的功率Pe2之差和Pe1的比值一般對(duì)消聲量為10~20dB(A)的排氣消聲器,發(fā)動(dòng)機(jī)功率損失應(yīng)小于5%;當(dāng)消聲量提高到20~30dB(A)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的功率損失應(yīng)不大于7%。背壓排氣系統(tǒng)背壓的形成原因:一是管道對(duì)氣流的阻礙,二是氣流之間的摩擦阻礙。排氣系統(tǒng)中的背壓是指排氣多支管出口處的壓力與大氣壓之間的差值。背壓=P1-P0發(fā)動(dòng)機(jī)的功率與排氣背壓是一個(gè)線性關(guān)系。背壓越大,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率就越低,即功率損失越大。背壓每增加1英寸Hg,功率損失約為0.7%。要減小功率損失,就必須減小背壓,但是減小功率損失必須與降低噪聲相互協(xié)調(diào)。排氣系統(tǒng)背壓與發(fā)動(dòng)機(jī)功率的關(guān)系插入損失、功率損失比和排氣背壓限值根據(jù)QC/T631-2009《汽車排氣消聲器總成技術(shù)條件和試驗(yàn)方法》,插入損失、功率損失和排氣背壓存在以下關(guān)系:第一局部:消聲器根本理論第二局部:消聲器的設(shè)計(jì)第三局部:各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)消聲器性能的影響研究主要內(nèi)容主要內(nèi)容消音元件的設(shè)計(jì)要求發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲特性消聲器根本參數(shù)的選擇第二局部消聲器的設(shè)計(jì)〔1〕聲學(xué)要求傳遞損失、插入損失〔2〕空氣流動(dòng)要求壓力損失、發(fā)動(dòng)機(jī)的功率損耗〔3〕機(jī)械和材料方面的要求排氣多支管處,排氣溫度可達(dá)700℃,甚至更高,材料在這樣的高溫氣體環(huán)境中易腐蝕;薄板結(jié)構(gòu)的輻射噪聲;一定的剛度和強(qiáng)度要求。〔4〕本錢(qián)的要求價(jià)格廉價(jià),使用壽命長(zhǎng),有較好的性價(jià)比〔5〕安裝空間的限制2.1消音元件的設(shè)計(jì)要求排氣系統(tǒng)的尾管噪聲取決于:發(fā)動(dòng)機(jī)的聲源特性排氣系統(tǒng)的插入損失步驟:測(cè)量沒(méi)有安裝消聲元件時(shí)的尾管噪聲;將尾管噪聲與目標(biāo)噪聲值相比較,得到排氣系統(tǒng)的插入損失設(shè)計(jì)消聲器結(jié)構(gòu),到達(dá)需要的插入損失。2.2發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲特性以六缸機(jī)為例2500~3500rpm范圍內(nèi),6階奉獻(xiàn)最大。在3000rpm有一個(gè)峰值。其他轉(zhuǎn)速下,3階占主要成分,在1500rpm和5000rpm存在兩個(gè)峰值。目標(biāo)是針對(duì)汽車在全負(fù)荷情況下,1000rpm時(shí)目標(biāo)噪聲為82dB〔A〕,6000rpm時(shí),目標(biāo)噪聲為102dB〔A〕。對(duì)六缸機(jī),其第3階頻率如果參加消音元件后,能實(shí)現(xiàn)如右圖所示的插入損失,那么在大多數(shù)轉(zhuǎn)速下,排氣尾管噪聲的目標(biāo)也可以到達(dá)。參加75Hz消音元件后,降低1500rpm處的峰值參加75Hz消音元件后,降低1500rpm處的峰值;參加125Hz消音元件后,降低5000rpm處的峰值;參加75Hz消音元件后,降低1500rpm處的峰值;參加125Hz消音元件后,降低5000rpm處的峰值;參加300Hz消音元件后,降低3500rpm處的峰值。參加三個(gè)消聲原件后,尾管噪聲就十分接近目標(biāo)值了。高出目標(biāo)噪聲的局部可以繼續(xù)通過(guò)1/4波長(zhǎng)管、吸聲材料等方法降低;通常,目標(biāo)可以有+/-2dB的偏差。消聲容積=前置消聲器的容積+后置消聲器的容積消聲容積越大,消聲效果越好。尾管噪聲的大小很大程度上取決于消聲容積。V消聲容積≥10V發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸容積在后車輪軸線的前面的消聲容積在發(fā)動(dòng)機(jī)容積的兩倍以上。排氣系統(tǒng)的消聲容積2.3消聲器根本參數(shù)的選擇公式英國(guó)道納遜公司在《柴油機(jī)工程手冊(cè)》〔Dieselengineeringhandbook〕中推薦,對(duì)于4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)可用下式估算消聲器的容積V:

式中,——發(fā)動(dòng)機(jī)排量,L;n——發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,r/min;N——發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸數(shù);K——常數(shù)。對(duì)農(nóng)業(yè)拖拉機(jī),K=5000;對(duì)城鄉(xiāng)公路汽車及推土機(jī),K=10000;對(duì)載重汽車及城市公路貨車,K=35000;對(duì)客車及小轎車,K=50000。美國(guó)Nelson消聲器公司Dean.Thomas推薦消聲器容量估算公式:式中,——發(fā)動(dòng)機(jī)排量,L;n——發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率下的轉(zhuǎn)速,r/min;T——發(fā)動(dòng)機(jī)的沖程數(shù);N——發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸數(shù);Q——常數(shù),按不同的消聲要求,可取值2~6。用于最低限度消聲要求,Q=2;用于好的消聲要求Q=3;用于高標(biāo)準(zhǔn)消聲要求Q=4;用于汽車消聲器要求Q=5或6。Dean.Thomas公式式中,C——經(jīng)驗(yàn)常數(shù),根據(jù)消聲器所要到達(dá)的指標(biāo)而定:A類消聲器消聲器10dB(A),C=2~3;B類消聲器消聲器15dB(A),C=4~5;C類消聲器消聲器20dB(A),C=7~8;D類消聲器消聲器25dB(A),C=10~12——?dú)飧仔拚?,,其中i=汽缸數(shù);——內(nèi)燃機(jī)沖程數(shù)修正系數(shù),四沖程為1,二沖程為2;——消聲器應(yīng)用于不同類型內(nèi)燃機(jī)的修正系數(shù),非增壓柴油機(jī)為1,非增壓汽油機(jī)為0.98,增壓內(nèi)燃機(jī)為增壓比;——內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速修正系數(shù),,n為標(biāo)定轉(zhuǎn)速;——內(nèi)燃機(jī)壓縮比修正系數(shù);汽油機(jī),柴油機(jī)——內(nèi)燃機(jī)排量,L。林輝江教授經(jīng)驗(yàn)公式為消除某頻率f的最少消音容積V〔L〕:如果兩個(gè)消聲器,其消聲容量分配:內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器工作在具有幾百度高溫的高速脈動(dòng)氣流中,高速脈動(dòng)氣流能產(chǎn)生較大的排氣噪聲。一般消聲器前插入管的氣流速度可取v=60~90m/s;消聲器內(nèi)部的氣流速度應(yīng)控制在40~60m/s范圍內(nèi)。氣流流體面積確實(shí)定排氣消聲器進(jìn)氣管內(nèi)徑確實(shí)定54根據(jù)內(nèi)燃機(jī)排氣流量Q,選擇適宜的氣流速度v,便可確定流通面積F,從而確定進(jìn)氣管直徑d1。式中,Q——排氣流量,m3/s,v——排氣平均速度,m/s;g=9.8m/s2。對(duì)于Q可以通過(guò)理論公式計(jì)算。內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣流量?jī)?nèi)燃機(jī)排氣流量式中,n為內(nèi)燃機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速r/min;——沖量系數(shù),一般汽油機(jī)為0.98,柴油機(jī)為1,增壓內(nèi)燃機(jī)為增壓比——沖程數(shù),四沖程為2,二沖程為1;——內(nèi)燃機(jī)排量,;——內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣溫度,K;——內(nèi)燃機(jī)排氣溫度,或渦輪增壓器出口溫度,K。當(dāng)消聲器的擴(kuò)張比m>5時(shí),擴(kuò)張比m增大,消聲量增大,而增大m需要縮小消聲器入口或出口管的直徑,或增大消聲器外殼的直徑。消聲器入口管的直徑不應(yīng)小于內(nèi)燃機(jī)排氣歧管出口的直徑,否那么因排氣背壓增加,將使內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器的功率損失增加,同時(shí)也會(huì)使排氣氣流速度增大,容易激發(fā)再生噪聲,影響消聲器的實(shí)際消聲效果。消聲器外殼不能為獲得大的消聲量而取得過(guò)大,因?yàn)橥鈿こ叽邕€受到內(nèi)燃機(jī)的各種使用條件和可能安裝尺寸的限制。一般m=9~16。最大不宜超過(guò)20,最小不應(yīng)小于5。擴(kuò)張比m的選擇消聲器縱橫比定義為消聲器長(zhǎng)度L和消聲器等效直徑D之比。一般消聲器的縱橫比L/D=1.5~5,對(duì)于直通式消聲器,L/D=6~8/。L/D越小,說(shuō)明消聲器越短粗,膨脹比越大,最大消聲量也大,高頻消聲效果好,但是低頻消聲效果差。一般大功率柴油機(jī)用消聲器,其L/D=2左右。消聲器的L/D越大,說(shuō)明消聲器越細(xì)長(zhǎng),雖然高頻消聲效果差些,但低頻消聲效果好。消聲器縱橫比的選擇還應(yīng)兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的總體布置的合理性。外形尺寸L和D確實(shí)定級(jí)數(shù)越多,消聲量越大;但伴隨著級(jí)數(shù)的增加,排氣背壓也增加,消聲器功率損失也加大,同時(shí)消聲器的結(jié)構(gòu)、重量和工藝性能都差。一般,消聲器的腔數(shù)可根據(jù)消聲量的選擇:A類消聲器消聲量≥10dB(A),n=2~3B類消聲器消聲量≥15dB(A),n=3~4;C類消聲器消聲量≥20dB(A),n=4。消聲器腔數(shù)的選擇當(dāng)內(nèi)燃機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速n≤3000r/min時(shí),第一腔長(zhǎng)度L1主要應(yīng)考慮消除內(nèi)燃機(jī)燃燒過(guò)程和進(jìn)、排氣門(mén)開(kāi)閉時(shí)所產(chǎn)生的沖擊噪聲,其基頻及其諧波〔Hz〕。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在標(biāo)定功率時(shí),n>3000r/min,這時(shí)第一腔長(zhǎng)度L1主要應(yīng)考慮中低頻成分中最突出的噪聲頻率??傊?,第一腔的長(zhǎng)度L1應(yīng)取其峰值頻率波長(zhǎng)的1/4,即第一腔長(zhǎng)度L1確定之后,第二腔長(zhǎng)度L2、第三腔長(zhǎng)度L3等便可相繼確定。這樣,消聲器便可形成消除低、中、高頻噪聲的全頻消聲器。各腔長(zhǎng)度的選擇在消聲器總?cè)莘e一定的條件下,適當(dāng)增加第一腔的容積分配可以改善消聲器的消聲性能。此外還可以降低氣流的脈沖性,使氣流參數(shù)有充分的平衡空間,從而減少氣流流動(dòng)阻力損失。為了消除通過(guò)頻率,我們同樣可以采用多節(jié)不同長(zhǎng)度的擴(kuò)張室進(jìn)行串聯(lián)的方法,把各節(jié)擴(kuò)張室的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)得互不相等,使它們的通過(guò)頻率互相錯(cuò)開(kāi)。當(dāng)兩節(jié)擴(kuò)張室長(zhǎng)度比選擇適宜時(shí),也可以使第二節(jié)的最大消聲頻率等于第一節(jié)的通過(guò)頻率,這樣不但能提高總的消聲量,而且能改善消聲器的頻率特性,使有效頻帶增寬,提高消聲效果。在實(shí)際應(yīng)用中,考慮到氣流的影響,中心對(duì)稱插人管的消聲性能并不理想,插人深度越大,其性能下降越多,主要是由于高速的脈動(dòng)氣流不能夠在消聲器擴(kuò)張室內(nèi)得到充分的膨脹。工程中多采用錯(cuò)開(kāi)式內(nèi)插管消聲器,該消聲器能夠防止上述缺點(diǎn),又能夠使氣流在消聲器內(nèi)得到充分膨脹。隨著穿孔率的增大,擴(kuò)張效果增強(qiáng)而共振效果減弱,使得低頻局部消聲量增大而高頻局部消聲量減小。如果穿孔率大于20%,其插入的腔就只起擴(kuò)張作用,但當(dāng)穿孔率遠(yuǎn)遠(yuǎn)比20%要小時(shí),其插入的腔就有可能同時(shí)起共振加擴(kuò)張作用。消聲器內(nèi)各腔的長(zhǎng)度確定后,腔與腔之間可以用管子或小孔連通,只要流通面積一定,本質(zhì)上無(wú)多大區(qū)別。用管子連接時(shí),其插入管長(zhǎng)度可用1/2L和1/4L計(jì)算,在實(shí)際應(yīng)用中,插入管長(zhǎng)度可比計(jì)算長(zhǎng)度減少〔0.3~0.4d〕d,d為插入管子內(nèi)徑。穿孔聲學(xué)元件主要利用小孔對(duì)氣流的阻滯作用到達(dá)消聲的目的。穿孔聲學(xué)元件的降噪量主要與穿孔率、小孔孔徑有關(guān)。穿孔率越小,小孔孔徑越小,消聲量越大。但穿孔率過(guò)小、小孔孔徑過(guò)小,氣流的流動(dòng)阻力損失那么越大,造成發(fā)動(dòng)機(jī)功率損失亦大,經(jīng)濟(jì)性能變差。一般隔板上小孔孔徑取為3~8mm,穿孔率取為7%~15%。消聲器各腔連接方法確實(shí)定消聲器的尾管對(duì)消聲量及功率損失都有一定的影響。在設(shè)計(jì)消聲器時(shí)應(yīng)把尾管看成時(shí)消聲器的有機(jī)組成局部。一般來(lái)說(shuō),為獲得好的消聲效果,低速時(shí)尾管應(yīng)細(xì)而長(zhǎng),高速時(shí)短而粗,但過(guò)細(xì)會(huì)增加尾管中的氣流速度。氣流速度增加,消聲器的阻力損失將按二次方規(guī)律成正比增大。尾管內(nèi)氣流的平均流速以不超過(guò)45~50m/s為宜,尾管的直徑比消聲器前的排氣管略大些。消聲器尾管直徑確實(shí)定消聲器的尾管長(zhǎng)度對(duì)消聲器的消聲特性和功率損失都有一定的影響。理論和實(shí)踐證明,排氣尾管長(zhǎng)度增加,消聲器的有效下限截止頻率向低頻方向移動(dòng),可明顯提高消聲器的插入損失值,特別是中低頻范圍的插入損失值。實(shí)際上,增加尾管長(zhǎng)度相當(dāng)于增加了排氣噪聲在管道中的傳播距離,同時(shí)遠(yuǎn)離殼體輻射噪聲源,使排氣噪聲得到進(jìn)一步衰減,消聲量增大。尾管長(zhǎng)度對(duì)功率特性的影響主要表達(dá)在尾管反射壓力波的影響,試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明,在尾管處于特定長(zhǎng)度時(shí),具有最正確的功率特性。在消聲器設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)在允許條件下,適當(dāng)加長(zhǎng)尾管長(zhǎng)度。最正確尾管長(zhǎng)度應(yīng)兼顧考慮插入損失和功率損失,由臺(tái)架試驗(yàn)來(lái)確定。消聲器尾管長(zhǎng)度確實(shí)定消聲器尾管的末端出口形狀主要有三種。在設(shè)計(jì)末端出口形狀時(shí),首先應(yīng)考慮采用正切口形式。采用魚(yú)尾管形式可進(jìn)一步增大消聲量,但魚(yú)尾管壓扁的程度必須由發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)慎重地確定,過(guò)分地縮小管口會(huì)因噴出氣流速度增大而產(chǎn)生“風(fēng)吼叫”類的再生噪聲。采用斜切口形式的聲場(chǎng)有方向性,在汽車上布置時(shí)應(yīng)背對(duì)人行道或切口朝下安裝。排氣尾管末端出口形狀的選擇消聲器在排氣系中的安裝位置,對(duì)消聲效果也有較大影響,這是由于消聲器相對(duì)于排氣系內(nèi)最大壓力的位置對(duì)輻射噪聲有影響,而且抗性消聲器聲能的有效反射與消聲器的位置有很大關(guān)系。設(shè)消聲器的前管長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,消聲器的后管長(zhǎng)度為L(zhǎng)2,從內(nèi)燃機(jī)的排出口至消聲器尾管排出口的長(zhǎng)度為L(zhǎng),那么L=L1+消聲器長(zhǎng)度+L2。所以,消聲器的安裝位置:L1/L=0~0.21,0.37~0.47;0.6~0.72;0.85~0.94;最不利的位置為:L1/L=0.21~0.37;0.47~0.6;0.72~0.85;0.94~1.00然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定最正確安裝位置。消聲器安裝位置確實(shí)定確定消聲量。確定消聲器的上下限截止頻率fH、fL。計(jì)算氣流通道寬度和吸收材料厚度。計(jì)算消聲器流通總面積:Q:排氣流量,m3/s。

計(jì)算消聲器長(zhǎng)度。ΔL:消聲器消聲量,dB;P:氣流通道斷面周長(zhǎng),m;S:氣流通道橫截面積,m2;Φ〔α0〕:消聲系數(shù),與阻性材料的吸聲系數(shù)α0有關(guān)。選擇吸聲材料。阻性消聲器的設(shè)計(jì)步驟根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),吸聲材料厚度一般在30~50mm即可發(fā)揮較為充分的效果。消聲器的填充玻璃棉從理論上來(lái)說(shuō)不應(yīng)該選取較高的容重,因?yàn)楹苊黠@這就像電流在并聯(lián)電路中電阻較大的支路中很小一樣,聲波也不會(huì)很多的擴(kuò)散到其中,從而使其難以發(fā)揮吸聲作用。但是填充玻璃棉的密度也不應(yīng)該太低,這樣一來(lái)會(huì)造成填充不均勻的問(wèn)題,二來(lái)由于稀疏吸聲材料的穩(wěn)定性差,不能保證長(zhǎng)期可靠的使用。對(duì)于玻璃棉來(lái)說(shuō),一般會(huì)把容重設(shè)為20kg/m3左右。吸聲材料的選擇確定最大消聲量和消聲頻率;確定擴(kuò)張比m;計(jì)算氣流通道直徑D;計(jì)算第一節(jié)擴(kuò)張室長(zhǎng)度L1;

c:聲速,m/s;f:頻率,Hz。確定插入管的長(zhǎng)度,進(jìn)氣端為1/2L1,出氣端為1/4L1擴(kuò)張室消聲器的設(shè)計(jì)步驟一般情況下,m在9~16之間為佳。為了消除通過(guò)頻率,可以采用多節(jié)不同長(zhǎng)度的擴(kuò)張室進(jìn)行串聯(lián)的方法,把各節(jié)擴(kuò)張室的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)得互不相等,使它們的通過(guò)頻率互相錯(cuò)開(kāi)。在實(shí)際應(yīng)用中,采用錯(cuò)開(kāi)式內(nèi)插管消聲器。設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)消聲器的氣流壓力損失作出細(xì)致的評(píng)估,保證消聲器所產(chǎn)生的阻力損失能控制在實(shí)際容許的范圍內(nèi)。本卷須知確定共振頻率及其頻帶所需的消聲量ΔL;計(jì)算K值;計(jì)算共振腔的空腔容積;S:氣流通道截面積,m2;c:聲速,m/s;fr:共振腔共振頻率,Hz。計(jì)算總的傳導(dǎo)率;計(jì)算打孔孔徑、孔數(shù)及打孔長(zhǎng)度。d0:孔徑,m;t:穿孔長(zhǎng)度〔穿孔管厚度〕,m;S0:小孔面積,m2。共振型消聲器的設(shè)計(jì)步驟共振腔的長(zhǎng)、寬、高都要小于共振頻率的1/3波長(zhǎng);當(dāng)噪聲源需要較大的消聲量時(shí),那么設(shè)計(jì)的空腔容積要大,穿孔也要多,此時(shí)可將空腔分割成幾段較小的空腔,其總的消聲量近似地等于各個(gè)共振器消聲量之和;打孔不能過(guò)密或過(guò)稀,孔間距一般應(yīng)等于或大約孔徑的5倍。最大打孔長(zhǎng)度:λr:波長(zhǎng),m。打孔應(yīng)集中在共振腔中部,由腔的中心向兩端均勻布置。本卷須知:排氣系統(tǒng)的溫度較高且溫度是隨著排氣管的位置而變化的;在排氣多支管處,排氣溫度可達(dá)700℃甚至更高,可是在尾管處的溫度降低到300℃。聲波的頻率和波長(zhǎng)隨溫度而改變。溫度對(duì)排氣消聲器性能的影響以擴(kuò)張室消聲器的傳遞損失為例〔m為擴(kuò)張比〕對(duì)長(zhǎng)度一定的消聲器來(lái)說(shuō),溫度增加就意味著消聲器的“工作長(zhǎng)度”變短,消聲器在低頻的降噪效果降低。氣流對(duì)消聲器消聲性能的影響主要有兩個(gè)途徑:一是氣流的整體運(yùn)動(dòng)影響了氣流中聲波的傳播,吸聲結(jié)構(gòu)外表上的邊界條件相應(yīng)改變,從而使聲波在消聲管道內(nèi)傳播時(shí)的衰減規(guī)律與靜態(tài)時(shí)有所不同;消聲器的消聲量一般隨流速的增大而降低;二是由于氣流本身的湍運(yùn)動(dòng)或固體構(gòu)件的受迫振動(dòng)產(chǎn)生了“再生噪聲”。氣流對(duì)排氣消聲器性能的影響另外,當(dāng)氣流通過(guò)消聲器時(shí),在消聲器進(jìn)口端與出口端間氣流的靜壓會(huì)有一定程度的降低,叫做氣流的阻力損失。它與流速的平方成正比,并與通道的平直性以及壁面粗糙度等因素有關(guān)。在阻性消聲器中,如果通道迂回曲折或流速很大,那么壓力損失是應(yīng)加以考慮的重要因素。一般,消聲器前插入管氣流速度可取60-90m/s,消聲器內(nèi)部的氣流速度應(yīng)控制在40-60m/s的范圍內(nèi)。第一局部:消聲器根本理論第二局部:消聲器的設(shè)計(jì)第三局部:各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)消聲器性能的影響研究主要內(nèi)容主要內(nèi)容各參數(shù)對(duì)消聲性能的影響各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)排氣系統(tǒng)背壓的影響尾管形狀對(duì)尾管噪聲的影響第三局部各參數(shù)對(duì)消聲器性能的影響阻性消聲器的外形對(duì)其消聲性能有一定影響的原因是消聲器外形對(duì)吸聲材料的吸聲效果有一定的影響。影響多孔吸聲材料吸聲性能的因素,從材料的結(jié)構(gòu)上來(lái)看,主要是流阻、孔隙率和結(jié)構(gòu)因素;從工程實(shí)用角度,主要是其厚度、體積密度、背景空腔等。流阻是空氣質(zhì)點(diǎn)通過(guò)材料空隙中的阻力。在穩(wěn)定的氣流狀態(tài)下,吸聲材料中的壓力梯度與氣流線速度之比,定義為材料的流阻,單位為帕秒每米。式中,——材料兩邊的壓力差;u——?dú)饬魍ㄟ^(guò)的線速度單位厚度的流阻稱為材料的流阻率消聲器外形對(duì)消聲性能的影響3.1.1阻性消聲器結(jié)構(gòu)對(duì)消聲性能的影響

對(duì)于一定厚度的多孔材料,過(guò)高和過(guò)低的流阻值都無(wú)法使材料有良好的吸聲性能。根據(jù)分析:由于流阻的量值與空氣特性阻抗相同,依據(jù)吸聲理論以及材料的成型要求,材料的流阻在2~4倍空氣特性阻抗時(shí),可以得到較好的吸收能力。背景空腔對(duì)吸聲材料的流阻有一定的影響,背景空腔由消聲器外形所決定。因此消聲器外形對(duì)消聲器消聲性能有一定的影響。從聲波傳播角度分析,消聲器外形對(duì)消聲器的消聲有明顯的影響。下面分析三種不同外形消聲器橫截面聲波傳播簡(jiǎn)單示意圖:圓形截面?zhèn)鞑シ绞阶詈?jiǎn)單,呈四周放射性傳播;而在橢圓形和三角形中,聲波在壁面引導(dǎo)下發(fā)生反射,相互之間作用加強(qiáng)。三角形最好,橢圓形次之,圓形最差。穿孔段的布置長(zhǎng)度就是消聲器的有效吸聲長(zhǎng)度。有效吸聲長(zhǎng)度的增加,必然使噪聲接觸吸聲材料的面積增加。而吸聲材料的消聲作用在阻性直管消聲器中起主要作用。接觸面積增加,必然使消聲器的消聲量增大。但是隨著有效吸聲長(zhǎng)度的增加,氣流的壓力損失也會(huì)相應(yīng)增大。研究方法:保持其他參數(shù)不變,改變穿孔段的長(zhǎng)度。有效吸聲長(zhǎng)度的影響隨著有效吸聲長(zhǎng)度的增加,消聲器在中高頻段的消聲量明顯增加。在低頻段,消聲器的消聲效果隨著有效吸聲長(zhǎng)度的增加沒(méi)有明顯變化。在阻性消聲器中,吸聲材料起主要消聲作用。但是穿孔管孔徑也會(huì)對(duì)消聲器的消聲性能產(chǎn)生一定的影響,這時(shí)小孔與吸聲材料的空間存在共振作用。

ΔLw:消聲量,dB;S:氣流通道截面積,m2;G:傳導(dǎo)率,m;V:空腔容積,L;fr:共振腔的共振頻率,Hz;f:聲波的頻率,Hz。n:穿孔數(shù);S0:小孔截面積,m2;t:穿孔管厚度,m;d0:孔徑,m??讖絛0減小,消聲量增加。研究方法:保持有效吸聲長(zhǎng)度和穿孔率不變,改變穿孔直徑。穿孔管打孔直徑的影響消聲量隨著孔徑的減小而增大。但同時(shí)隨著穿孔管孔徑的增大,消聲器的氣流再生噪聲也會(huì)增大。因此在考慮穿孔孔徑對(duì)消聲效果影響的同時(shí),也要考慮孔徑減小帶來(lái)的氣流再生噪聲增大的負(fù)面效果。一般來(lái)說(shuō),穿孔孔徑取3-10mm。穿孔率是指穿孔的總面積與穿孔段管的外表積之比。在消聲器中,如果穿孔率不同,噪聲接觸吸聲材料的面積也將不同。噪聲與吸聲材料接觸面積的改變必將改變消聲器的消聲性能。在阻性直管式消聲器中,穿孔管上穿孔的主要作用,是使噪聲透過(guò)管與吸聲材料接觸。當(dāng)入射聲波頻率f與穿孔管共振頻率f0之比大于1時(shí),消聲器的消聲系數(shù)上下范圍變大,主要是穿孔率的影響,穿孔率增大,吸聲系數(shù)提高。研究方法:在保持其他條件不變的條件下,改變穿孔管的穿孔率。穿孔率的影響增加穿孔率提高了穿孔管阻性消聲器的高頻消聲性能,并使峰值向高頻方向偏移。這是因?yàn)樵黾哟┛茁式档土舜┛妆诘淖杩?于是有更多的聲能可以進(jìn)入膨脹腔并被吸聲材料所吸收(轉(zhuǎn)化成熱能),因而提高了高頻消聲性能。在穿孔管阻性消聲器設(shè)計(jì)中,為獲得良好的高頻消聲效果,穿孔管的穿孔率不應(yīng)過(guò)低。阻性直管式消聲器的管徑對(duì)消聲器的消聲性能有一定的影響。吸聲材料對(duì)阻性直管式消聲器的消聲效果起主要作用,但穿孔的共振作用也同時(shí)存在。隨著管徑的減小,其空腔體積V將增大,那么也將會(huì)增大,而其共振頻率f0不變,那么消聲量也會(huì)增大。研究方法:保持其他參數(shù)不變,改變穿孔管管徑。管徑的影響阻性直管式消聲器的消聲量隨著管徑的減小而增大,隨著頻率的增加,管徑對(duì)消聲器消聲性能的影響也更明顯。但同時(shí)管徑越小造成的壓力損失將越大。因此設(shè)計(jì)消聲器應(yīng)選擇適宜的管徑。阻性直管式消聲器的容積對(duì)消聲器的消聲性能有一定的影響。阻性直管消聲器的共振作用仍然存在,所以共振腔體積的大小必然會(huì)影響消聲器的消聲性能。研究方法:保持其他參數(shù)不變,改變共振腔容積。容積的影響消聲器容積越小,消聲器的消聲效果越差;隨著消聲器容積的增大,消聲器在低頻的消聲效果越好,而在高頻的消聲效果先增大后減小。消聲器的容積存在一個(gè)最正確值,使得消聲效果最正確。在設(shè)計(jì)時(shí),可根據(jù)要重點(diǎn)消聲的頻段進(jìn)行選擇。擴(kuò)張比m增加m的途徑:1.增加擴(kuò)張腔的截面積S2受到安裝空間的限制2.減小管道的截面積S1氣流速度過(guò)快,產(chǎn)生很高的摩擦噪聲3.1.2擴(kuò)張室消聲器結(jié)構(gòu)對(duì)消聲性能的影響

L增加,fn減小,fn’減小,TL〔傳聲損失〕變窄L改變,不能消除通過(guò)頻率,不變擴(kuò)張腔長(zhǎng)度插入管長(zhǎng)度插入管可以有效地抑制通過(guò)頻率,并且由于內(nèi)插管的存在,傳遞損失曲線產(chǎn)生了共振峰值,傳遞損失在共振頻率處明顯增加,同時(shí)隨著插入管長(zhǎng)度的增加,共振峰值數(shù)目增加。進(jìn)出氣管偏置偏置即進(jìn)、出口管道的軸線偏離擴(kuò)張腔軸線。無(wú)偏置與存在偏置的消聲器傳遞損失無(wú)明顯變化。考慮阻力損失,無(wú)偏置的消聲器阻力損失小于存在偏置的消聲器。共振腔徑向尺寸對(duì)傳遞損失的影響D增加,V增加,TL增加,TL頻帶寬度增加,通過(guò)頻率幾乎不變,共振f降低3.1.3共振型消聲器結(jié)構(gòu)對(duì)消聲性能的影響

D共振腔軸向尺寸對(duì)傳遞損失的影響L減小,即V減小,共振f增加,通過(guò)頻率增加,TL減小,TL頻帶寬度增加。L穿孔率對(duì)傳遞損失的影響P增加,共振f增加,TL頻帶范圍增加壓力損失是指氣流通過(guò)消聲器時(shí),消聲器進(jìn)出口端總壓差。消聲器的壓力損失由兩局部組成:一是局部壓力損失;二是管壁沿程摩擦阻力損失,兩者都是由于流體運(yùn)動(dòng)時(shí)克服粘性切應(yīng)力做功引起的。局部阻力損失發(fā)生在消聲器內(nèi)收縮、擴(kuò)張等截面突變處,由于氣流速度發(fā)生突變形成漩渦和流體相互碰撞,進(jìn)一步加劇了流體質(zhì)點(diǎn)間的相互摩擦。3.2各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)排氣系統(tǒng)背壓的影響局部阻力損失的大小取決于局部結(jié)構(gòu)形式、管道直徑和氣流速度,可用下式計(jì)算:v:小截面上的氣流平均速度,m/s;ε:局部阻力系數(shù),與消聲器截面面積有關(guān);ρ:氣體密度,kg/m3。沿程阻力損失發(fā)生在消聲器管道壁面,其大小取決于管壁粗糙度h0和氣流速度v的大小,可用下式計(jì)算:l:管道長(zhǎng)度,m;D:管道橫截面等效直徑〔它等于四倍面積S與周長(zhǎng)F之比〕,m;λ:沿程阻力系數(shù)。以某發(fā)動(dòng)機(jī)為例,5800rpm時(shí)冷端背壓壓降(kPa)比重(%)前消聲器2.0411.70主消聲器10.4760.07管路4.9228.23總計(jì)17.43100主消聲器對(duì)背壓的奉獻(xiàn)率最高〔60.07%〕:主消聲器內(nèi)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,運(yùn)用了擴(kuò)張式、共振式以及

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論