《汽車排氣系統多場耦合機理及排氣噪聲預測方法》是依託清華大學，由連小珉擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：汽車排氣系統多場耦合機理及排氣噪聲預測方法
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：連小珉
- 項目類別：專項基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由於汽車排氣系統內的流場、溫度場、聲場深度耦合，流噪聲產生機理複雜，且發動機排氣噪聲源特難以識別，使得解析法或數值仿真方法均不能很好的預測汽車排氣噪聲,使得排氣系統匹配設計缺乏有效方法。本項目擬研究排氣系統內多物理場（流場、溫度場、聲場）耦合機理與多物理場對消聲元件聲學特性的影響；同時結合試驗與仿真，研究排氣系統流噪聲產生機理以及發動機排氣噪聲源特性的識別手段。項目的創新主要有：1、建立多物理場耦合下排氣系統聲學特性計算模型，進行聲學預測；2、通過建立動態工況下發動機排氣噪聲源特性模型，提出準確快速測量動態工況下發動機排氣噪聲源特性的方法；3、通過試驗與仿真方法，揭示流噪聲與排氣氣流、排氣系統結構之間的關係。本項目探索準確預測汽車排氣噪聲的理論與手段，其成果最終會為汽車排氣系統的正向匹配提供理論依據與支持，並推動機械工業噪聲控制技術的進步。
結題摘要
為了解決在有限空間條件下排氣階次噪聲消減的問題，本項目研究了用於汽車排氣的錐頸共振器以及帶閥消聲結構，建立了共振結構的傳遞矩陣預測模型，以及帶閥消聲結構的集總阻抗預測模型，能實現兩種結構的聲學性能的快速計算，從而為此種消聲結構的匹配設計提供了快捷方法。 為了解決氣流噪聲的分析與控制問題，本項目建立了三維時域瞬態流聲混合仿真模型，對典型消聲結構內部的湍流場進行精確計算，展現流場的發展過程，並在此基礎上結合多物理量流場信息計算氣流再生噪聲的大小。通過分析仿真結果，提出了氣流噪聲抑制結構，並通過仿真對其抑制效果進行了驗算，結果表明新結構可以有效抑制氣流噪聲的產生。 對以上研究的結構都進行了試驗驗證，試驗結果表明上述結構有效地控制了階次噪聲和氣流噪聲，充分說明了分析匹配方法的正確性以及結構的實用性。 項目研究為汽車排氣系統的正向匹配設計提供了理論方法及技術支撐，同時提供效果顯著的階次噪聲及氣流噪聲控制結構。根據項目組研究成果，發表論文5篇（5篇EI收錄），發明專利一項。
