汽车排气消声器流场CFD分析.pdf

制造业信息化 · 机械研究与应用 · 汽车排气消声器流场 CFD分析 闫 凯 ，李艳琴 (1．鲁南质检 中心一国家矿用支护产品质量监督检验 中心，山东 济宁 272000； 2．山推工程机械股份有限公司，山东 济宁 272000) 摘 要：主要借助Fluent软件 ，采用计算流体力学方法研究消声器的空气动力学 问题 ，重点阐述消声器的压力场和速 度场，以及消声器基本结构和入 口空气流速对其压力损失的影响，并提出影响声学性能的几个方面，为消声 器的计算机辅助设计提供帮助。 关键词：排气；消声器；CFD 中图分类号：U461 文献标识码：A 文章编号：1006—4414(2010)06—0099—02 TheanalysisoftheautomobileexhaustmufflerbyCFD Yan Kai 。LiYan—qin (1．Nationcenterminesupervise，Lunanqualitychecklcenter，finingShandong 272000，China； 2．ShantuiconstructoinmachinerystockCo．，Ltd，finingShandong 272000，China) Abstract：Fluentisusedtosimulatetheflowdistributioninmuffler，theairdynamicsofthemufflerisresearchedbycomputa— tionalfluiddynamics．Pressureandvelocitydistribution，aswellastheeffectonthepressurelossfrom thebasicalstructureof themufflerandtheairflowvelocityoftheinletraeexpounded．Somefactorsabouteffectingacousticsperformanceisprovided， whichofferhelpforthemufflerdesignbycomputer． Keywords：exhaust；muffler；CFD 1 概 述 即使一个消声器各方面设计合理，当其背压最大 随着汽车保有量的增加，降低汽车尾气和噪声对 时，也会使 内燃机有效功率降低大约 10％ 3』。当气 人类生活的影响已经刻不容缓了，其中安装排气消声 流通过消声器时，在消声器的进 口与出口两端的气流 器是降低汽车噪声的一个有效手段。汽车排气管排 全压会产生一定的降低 ，即压力损失，此压力损失的 出的噪声包括基频噪声、气柱共振噪声、喷注噪声、紊 大小取决于消声器的内部结构，同时与气流速度有密 流噪声、涡流噪声和亥姆霍兹共振噪声等，因此排气 切关系。随着进气 口气流速度增加，压力损失迅速提 消声器是一个涉及气体流动、传热、振动、声学以及发 高，从而增加发动机的功率损失。因此，必须合理控 动机性能和结构等多个学科知识的复杂结构。总体 制通过消声器的气流速度。 来说，消声器性能指标包括声学性能、空气动力性能 所 以用 CFD技术模拟消声器 内部气体流场 ，从 及气流再生噪声特性 3个主要方面…。笔者主要采 而分析其空气动力学性能指标，如温度、密度、压损、 用计算流体力学方法(CFD)来研究消声器 内空气流 流速等。通过气体流场的分析，找出