摘 要

空氣壓縮機(jī)進(jìn)氣噪聲是由于氣流在進(jìn)氣管內(nèi)的壓力脈動而形成的，大多屬于低頻噪聲。根據(jù)頻率特性，進(jìn)氣消聲器應(yīng)選擇抗性消聲器?？剐韵暺髦杏糜谶M(jìn)氣消聲應(yīng)用最廣泛的是擴(kuò)張式消聲器和共振腔式消聲器，二者結(jié)構(gòu)簡單，具有良好消除低頻噪聲的性能。
本文是基于三維有限元法對帶插入管的擴(kuò)張式消聲器和Helmholtz共振腔式消聲器的消聲性能和消聲規(guī)律進(jìn)行分析計算。通過對簡單擴(kuò)張腔和單腔的Helmholtz共振腔消聲性能和消聲規(guī)律研究，驗證了本文中所加邊界條件的正確性以及有限元法的準(zhǔn)確性。學(xué)習(xí)了改善擴(kuò)張式消聲器的消聲性能相關(guān)措施，研究了Helmholtz共振腔式消聲器的主要參數(shù)及腔形對其消聲性能的影響。
最后應(yīng)用分析所得的理論，經(jīng)過反復(fù)計算改進(jìn)，設(shè)計出了一個帶插入管的擴(kuò)張式消聲器和一個雙腔的旁支并聯(lián)式Helmholtz共振腔型消聲器，通過對其傳聲損失的計算，二者的消聲性能基本能達(dá)到本課題的要求。


關(guān)鍵詞：空壓機(jī)，進(jìn)氣消聲器，三維有限元，擴(kuò)張式，共振式，消聲性能


















ABSTRACT

The intake noise of the air compressor forms as a result of the air current in air feeder pressure oscillation, mostly belongs to the low-frequency noise. According to the frequency characteristic, the intake mufflers can choose the resistant silencers. In what are used the most widely in cutting down the intake noise are the expansion type silencer and the resonant cavity type silencer, both have simple structure, and have the good performance in eliminating the low-frequency noise.
This article is carries on the analysis computation to noise elimination performance and the noise elimination rule of the insert tube of expansion type silencer and the Helmholtz resonant cavity type silencer based on the three dimensional finite element method. Through to the research of the simple expansion cavity and the single cavity's Helmholtz resonant cavity noise elimination performance and the noise elimination rule,confirmed in this article to add the boundary condition the accuracy as well as the finite element method accuracy. Has studied the improvement elimination performance associated measure of the expansion type silencer's noise, has studied the Helmholtz resonant cavity type silencer's main parameter and the cavity shape to its noise elimination performance influence.
The applied analysis obtained theory, passes through finally calculates the improvement repeatedly, designed a insert tube's expansion type silencer and a pair collateral branch parallel Helmholtz resonant cavity silencer, through carried over sound the loss computation to it, the two's noise elimination performance basic could achieve this topic the request.


Key words：air compressor, intake muffler , three dimensional finite element , expansion type , resonating type, noise elimination performanc





目 錄

中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1緒論 1
1.1 概述 1
1.2 汽車空氣壓縮機(jī)進(jìn)氣消聲器的研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 概述 2
1.2.2 空氣濾清器的消聲作用 2
1.2.3 無源消聲器的研究現(xiàn)狀 3
1.3 本設(shè)計研究的目的和內(nèi)容 4
2 聲學(xué)理論及進(jìn)氣噪聲控制的理論基礎(chǔ) 5
2.1 聲學(xué)的基本理論 5
2.1.1 聲壓 5
2.1.2 平面聲波 5
2.1.3 質(zhì)點(diǎn)振動速度 5
2.1.4 聲阻抗 6
2.1.5 聲功率和聲強(qiáng) 6
2.2 理想流體媒質(zhì)中的聲波方程 6
2.3 邊界條件與有限元的應(yīng)用 8
2.3.1 邊界條件 8
2.3.2 有限元法在聲場中的應(yīng)用 9
2.4 進(jìn)氣噪聲的組成及產(chǎn)生機(jī)理 9
2.4.1 進(jìn)氣噪聲的組成 10
2.4.2 周期性壓力脈動噪聲及其頻率特性 10
2.4.3渦流噪聲 10
2.4.4進(jìn)氣管的氣柱噪聲 10
2.4.5 氣缸的亥姆霍茲共振噪聲 11
2.5 進(jìn)氣噪聲的控制 11
2.6 本章小結(jié) 12
3典型算例的分析及邊界驗證 13
3.1 概述 13
3.2 消聲器聲學(xué)性能評價指標(biāo) 13
3.2.1 消聲量 13
3.2.2 消聲頻率范圍 14
3.2.3 阻力損失 14
3.2.4 結(jié)構(gòu)性能 14
3.3傳聲損失的計算 14
3.4亥姆霍茲共振腔 15
3.5簡單抗性消聲器的數(shù)值分析 18
3.5.1 直管 18
3.5.2 簡單擴(kuò)張腔 19
3.5.3 單個共振腔的理論及數(shù)值分析 21
3.6本章小結(jié) 22
4改善擴(kuò)張式消聲器的消聲頻率范圍 23
4.1 概述 23
4.2 帶插入管擴(kuò)張式消聲器消聲性能的驗證 24
4.3 本章小結(jié) 25
5主要參數(shù)對共振式消聲器的影響 26
5.1 共振腔的影響 26
5.1.1 共振腔體積的影響 26
5.1.2 共振腔形狀的影響 26
5.1.3 共振腔位置的影響 27
5.1.4 共振腔長徑比對共振頻率的影響 28
5.1.5 共振腔深寬比對共振頻率的影響 30
5.1.6 共振腔寬高比對共振頻率的影響 32
5.2 連接管對共振頻率的影響 33
5.2.1 連接管的偏移 33
5.2.2 連接管的形狀 34
5.2.3 單腔雙連接管 34
5.2.4 雙腔雙連接管 35
5.3 本章小結(jié) 36
6 基于有限元貨車空氣壓縮機(jī)進(jìn)氣消聲器的設(shè)計 37
6.1 設(shè)計的主要技術(shù)指標(biāo) 37
6.2 帶插入管的擴(kuò)張式消聲器的設(shè)計 37
6.3 共振腔消聲器的設(shè)計 39
6.3.1 共振腔Ⅰ的設(shè)計 39
6.3.2 共振腔Ⅱ的設(shè)計 40
6.3.3 雙腔旁支并聯(lián)共振腔式消聲器的最終設(shè)計 40
6.4 本章小結(jié) 42
7 結(jié)論 43
參考文獻(xiàn) 44
設(shè)計感言 45