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一种新型排气净化消声器内部流场分析 　　摘要：对新型的的排气净化消声器建立流场模型，利用CFD软件Fluent进行内部流场分析，本文研究的是带有内置低温等离子体装置的消声器，低温等离子体装置势必对消声器的流场特性产生巨大的影响，进一步影响柴油机的性能。通过对比分析两种不同内部结构的模型的压力场、速度场，得出内置低温等离子体对消声性能的影响。通过流场数值模拟，可以分析消声器的空气动力性能， 为消声器的设计改造起到一定的指导作用。 　　关键词：净化消声器，低温等离子体，空气动力性 　　Abstract： By establishing flow field model of the new type of exhaust purification muffler， using CFD software Fluent to analysis internal flow field， this paper studies a muffler with low temperature plasma device built-in， the low temperature plasma device will be have a great influence on the flow field characteristics， and further affect the performance of the diesel engine. Through the comparative analysis the pressure field， velocity field of the two kind of model with different internal structure， it is concluded that the built-in low temperature plasma influence on the muffler performance. Through the numerical simulation of flow field， it is convenient to analyses the muffler aerodynamic performance， and provide guides for the muffler design and transformation . 　　Keywords： purification muffler， low temperature plasma， air dynamic 　　0 前言 　　消声器是降低柴油机排气噪声最主要的消声降噪装置，已经广泛应用到发动机领域。但是随着排放法规的逐渐严格，又对船舶柴油机排放物提出了严格的限制措施。鉴于船上空间利用率极高，没有足够的空间安装尾气处理装置；因此，本文设计了一种内置低温等离子体的消声器，在进行降噪的同时又能够净化柴油机排气中的氮氧化物颗粒物等有害成分。考虑到柴油机的排气背压对柴油机的性能有很大的影响，所以，应着重研究消声器的空气动力性，考察其是否满足柴油机背压的要求。然后优化结构设计，使其达到最优性能。 　　评价消声器空气动力性的指标主要有插入损失和传递损失，传递损失主要反应消声器本身的结构性能，所以传递损失是主要的研究对象。计算消声器的传递损失主要分为时域法和频域???；但是时域法的计算量比较大，在实际的计算中并不常用。频域法分为解析法和数值法，解析法中一维的传递矩阵法较为常用，但只能预测中低频的传递损失，而且对于复杂腔体的消声器，其计算十分复杂，通常不易求解。所以三维数值法较为常用，分为有限元和边界元，有限元在计算带有吸声材料及穿孔管的传递损失有较大优势，而边界元在处理带有吸声材料的消声器比较困难。 　　本文在详细研究基本消声器的消声规律和空气动力特性基础上，应用计算流体力学软件Fluent建立了流场的有限元模型，通过仿真计算得出消声器的传递损失，分析消声器内部流速、声压分布情况，并且根据结果分析了排气系统的空气动力性能[1]。为实际工程应用提供参考和依据。 　　1 理论模型 　　1.1 基本假设 　　（1）假设介质为理想流体，流体无黏性，声波在介质中传播没有能量损耗。 　　（2）假设介质在是静态的，且介质是均匀的。 　　（3）假设声波的传播是绝热过程，即介质与相邻邻的部分如壳体不会产生热交换。 　　（4）假设声波在介质中传播是小振幅传播，介质中声场的参数都是一阶变量，可以用线性波动方程来求解。 　　1.2 基本模型 　　采用三维建模软件UG建立净化消声器的物理模型。图1（a），（b）为此消声器结构示意图， 此消声器采用进出口中心线不在同一直线上，低温等离子体内置在消声器的前端。 　　图1（a）