一體式排氣凈化消聲器性能分析

結(jié)果王志剛，江國和(上海海事大學(xué)商船學(xué)院，上海)織對排放的標(biāo)準(zhǔn)愈來愈嚴(yán)格，這使得消聲器的設(shè)計要求也越來越高[1]。凈化消聲器作為低溫較好的消聲性能和空氣動力性能。本文主要是利用Fluent和VirtualLab軟件對6135柴油機(jī)凈化消聲器進(jìn)行了流場分析和義為傳遞導(dǎo)納關(guān)系。基金項目：受上海高?！按芭c海洋工程”一流學(xué)科建設(shè)項目資助和上海海事大學(xué)上海高等教育‘085工程’建設(shè)項目(項目編號1-3-1)資助圖2為入口速度v=13.86m/s時不同界面的速度矢量云圖。由圖可以看出：在進(jìn)氣管出口隙入口處產(chǎn)生聚集，并在第一腔室產(chǎn)生較大的回流，形成很強(qiáng)的漩渦，容易產(chǎn)生再生噪聲，氣體流經(jīng)放電間隙，總體速度呈減小的趨勢，但降低幅度不大。氣流流經(jīng)載體時，由于載體的阻礙作用，流體速度分布較均勻[2]。流經(jīng)載體后，流體在插入管處匯聚，第二腔與第三腔中氣體的交換主要通過內(nèi)插管進(jìn)行，沿內(nèi)插管流向速度變化比較大，在內(nèi)插管處增大到的流動情況。說明各個穿孔之間還是存在一定的相互影響，在穿孔時要重視穿孔之間距離的大小。2.2壓力分布圖3為消聲器壓力分布云圖，消聲器壓力損失包含靜壓和動壓的損失，所以此處的壓力可得消聲器的壓力損失為962.62Pa。2.3壓力損失消聲器的壓力損失是指消聲器進(jìn)口總壓值與出口處的總壓值之差[3]。圖4為消聲器壓力損失與入口流速的關(guān)系圖。從關(guān)系圖可以看出壓力損失與消聲器入口速度成明顯的拋物線關(guān)PdPd失損力壓壓力損失0035404551015200354045為全反射吸聲條件，即設(shè)置常溫下空氣特征阻抗416.5瑞利。這里主要研究消聲器結(jié)構(gòu)本身B失損遞傳消聲器結(jié)構(gòu)本身的傳遞損失040080012001600200024002800320036004000頻率(Hz)圖5為計算所得的傳遞損失曲線，可以看到，此消聲器結(jié)構(gòu)在頻率200Hz左右消聲效果以上的高頻區(qū)，消聲頻率范圍較窄，消聲效果很不理想，消聲量整體較小。4改型后消聲器的性能分析通過原消聲器的流場和聲場分析可知，原消聲器的設(shè)計結(jié)構(gòu)存在一些不合理的地方。整度云圖、壓力云圖以及傳遞損失曲線圖可以得到需要改進(jìn)的結(jié)構(gòu)有入口管的插入長度、低溫等離子體裝置、第三腔插入管的插入長度。圖6為改型后的消聲器結(jié)構(gòu)簡圖。4.1消聲器壓力損失對比改型前壓力損失改型后壓力損失損力壓00535401015200535404.2聲場數(shù)值模擬對比ddB失損遞傳改型后消聲器原消聲器0040080012001600200024002800320036004000聲量有所下降外，其余各個頻率段內(nèi)的消聲量均有提高。尤其是低頻消聲性能，在800Hz處消聲峰值增加50dB。消聲器截面的變化對低頻的消聲性能影響不大，主要影響較高頻率時的消聲性能，從曲線可以看出，改型后的消聲器在3000Hz以上的消聲量提高顯著。當(dāng)消疊加，而且峰值頻率隨內(nèi)插管長度的增加向低頻移動。5小結(jié)(1)通過改變原消聲器插入管的長度和低溫等離子體裝置，改善了消聲器的流場，降低了原消聲器的壓力損失。