利用有限元法研究催化转化器的声学特性.pdfVIP

维普资讯 2OO8年第3期(总第 105期) 内燃机与动力装置 I．c．E＆Powerplant 2OO8年6月 排【放与噪声】 利用有限元法研究催化转化器的声学特性 吕吉平 ，刘国军 (青岛酒店管理职业技术学院，山东青岛 2~100) 摘要：利用方形微孔内声传播的等效复密度和等效复声速，推导出催化转化器载体内声传 播的等效声波方程，并将催化转化器载体的等效声波方程和载体前后管道 内的声波方程耦舍 起来，然后利用声学有限元法求解催化转化器的传递损失。通过计算分析发现，催化转化器载 体提高了中高频衰减量，提高温度也能增加中高频衰减量，而孔隙率对低频和高频的作用正好 相反。 关键词：催化转化器；声学有限元；传递损失；复密度；复声速 中图分类号：TK411．6 文献标识码 ：A 文章编号：1673—6397(2008)03—0025—04 A StudyonSoundPropagationofCatalyticConvertersUsingFEM LVJi—ping，LIUGuo—jtin (QingdaoHismileCollege，Qinga~266100) Abstract：Acousticwavepropagationandattenuation incatalyticconverters areinvestigated in the presentstudy．First，equivalentcomplexdensityandcomplexsoundvelocitywereusedtocreatehtewave propagationequationwhichwasoslvedbyusingacousticFEM ．Theoretical analysispredicthtatmonohht substratesincrease hteattenuation in htehigh frequency al~,a，high temperature alos increaseshte attenuationinhtehighfrequencyalea，andporosiyt haveoppositeeffectonhtelowfrequencynadhigh frequencyalea． KeyWords：CatalyticConverters； AcousticFEM ； TransmissionLoss； ComplexDensiyt； ComplexSoundVelociyt 管”和 “粗管”进行研究，并给出了精确的解析解。 1 概 述 Kirehhoff的解析解非常复杂，Zwikker和KostenH对 随着发动机排放和噪声限值标准的不断提高， Kirehhoff的理论进行简化，把粘性和热传导分开处 发动机排放及噪声控制变得尤为重要。催化转化器 理，得到更简单的近似的方法，被以后的很多研究者 作为机外废气处理措施，具有不可替代的地位。目 采用。本文就是在前人研究的矩形微孔声传播理论 前研究催化转化器催化效率和流动阻力的文献非常 基础上，给出了催化转化器载体的部分等效声波方 多，研究声学特性的文献则非常少。但是改善催化 程，并用有限元方法研究催化转化器的声学性能。 转化器的声学性能，对排气系统整体声学性能和流 2 声传播理论及载体声学模型 动性能的改进和优化具有重要作用。 最早研究催化转化器声传播问题的是 G