汽车排气系统声学设计教材教学课件.pptVIP

锥形扩散管的声阻抗 由此式, 锥管作为一种声学元件其声学特性全部已知 实部是声阻, 虚部为声抗 。声抗表示辐射不出去的能量。声抗越大, 则表示储存在接近场的声能越多, 即消声效果越好 当L给定时, 可找出某一频率, 在此频率上声抗最大, 即消声量最大。这个结果只限于低频 2、直颈锥管声电类比图 结 论 直颈锥管式消声结构阻力小，可有效地抑制中低频噪声； 其结构特点适合于圆形截面的消声器。尤其适合于要求功率损失小，底盘空间较大的车型（例如：SUV，载重货车）的主消声器。 2、螺旋整流式消声结构 整流前 整流后 排气噪声频谱对比 螺旋整流式消声器负荷曲线 背压阻力 空间几何尺寸 布置 截面 指向 气流再生噪声 气流速度 湍流 指向性 其它声源的屏蔽 消声器材料 隔声 隔振 耐热 工艺、成本 主观感受 物 理 量 限 制 排气系统声舒适度的限制条件 三、气流再生噪声的控制技术 定义：气流之间相互作用或气流和固体相互作用产生的噪声。 要素：相互运动----质量----作用力 例如：运动气流之间相互作用：气流再生噪声； 运动气流和静止固体之间相互作用：喘流噪声； 运动气流和静止大气之间相互作用：射流噪声； 运动固体和静止大气之间相互作用：旋转噪声； 空气动力性噪声特性 1、气流噪声产生机理 Ligthill 理论： W≈κρVnA/cm V— 气流速度 ； C—声速； A-- 作用因子。 N = 4 : 单极子声源，脉动气流噪声、旋转噪声等； N = 6 : 偶极子声源，喘流噪声等； N = 8 : 射流噪声等； 2、气流噪声的模型和影响因素 （1）旋转噪声（也称风扇噪声） 旋转物体周期性作用空气介质产生： f0 = n Z/ 60 式中：n ---- 风扇转数，Z------叶片数。 离散性噪声和有调噪声：2 f0 , 3 f0, ------------------------ LW = 10 log Q + 20 log P + K 式中： Q-------流量，m3 / h ; P----风压， P a ; K----比声功率级，和风扇（包括叶片、蜗壳等）结构设计有关。 3．气流噪声主要类型 f= sh u/d 式中：sh------斯脱哈罗常数，0.14--- 0.20 之间， u ------气流速度， d -------运动物体在速度平面上的投影。 连续谱噪声，声功率和气流速度的6 次方成正比。 （2）喘流噪声 （3）射流噪声 单极子噪声 单极子噪声和偶极子噪声 低转速 rpm, 几乎重合 高转速 rpm, 产生偶极子甚至四极子声源 （4）尾管噪声 典型的气流脉动噪声是有压缩机激发管道和空气产生 的噪声。 （5） 气流脉动噪声 激发力 机壳体辐射噪声 进排气口辐射噪声 管道共振噪声 壳体结构设计 进排气消声器 合理选择管道长度和悬挂点 扩散消声器 小喷口高压排气或放空所产生的空气动力性噪声是环境噪声中的强声源之一。对其声源特性的研究和控制技术的研发均有较大的发展。诸如小孔喷注、多孔扩散、节流降压等消声器有效地控制了这类声源的环境污染。 原理： 利用小孔的移频效应，把喷注噪声频率移到人耳不敏感的超声频范围。 定值噪声测量结果 30秒加速，平均降低4.7dbA 怠速定值噪声频谱对比 怠速条件下，与空管比较，6.7dbA消声量，不影响排气 怠速定值噪声频谱对比 怠速定值噪声测量，与空管相比，6.7dbA消声量，不影响排气 大排量（4500rpm）条件下，消声量6.6dbA 喷注尾管定值噪声测量结果 喷注尾管定值噪声测量结果 大排量（4500rpm）条件下，消声量6.6dbA 背压阻力 空间几何尺寸 布置 截面 指向 气流再生噪声 气流速度 湍流 指向性 其它声源的屏蔽 消声器材料 隔声 隔振 耐热 工艺、成本 主观感受 物 理 量 限 制 排气系统声舒适度的限制条件 四、空气导声的隔声机理与控制 材料一侧的入射声能与另一侧的透射声能相差的分贝数就是该材料的隔声量，通常以符号R（dB）表示 式中 R —— 隔声量； E入 —— 入射声能； E透 —— 透射声能； ? —— 透射系数。 单层匀质薄板的隔声性能 1．匀质薄板的隔声频率特性曲线 1）影响隔声频率特性曲线的几个参量 薄板的隔声