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中小型柴油機排氣消聲器設計及聲學性能研究

  • 作者：伏軍//袁文華|責編:戢鳳平
  • 出版社：華中科技大學
  • ISBN：9787568086721
  • 出版日期：2022/11/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：168
人民幣：RMB 59.8 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以中小型農用柴油機所匹配的排氣消聲器為研究對象，以高性能的排氣雜訊控制和微粒凈化控製為研究目標。首先基於柴油機流場的聲學理論和性能評價指標，提出排氣凈化消聲器的設計方案。然後通過搭建新型凈化消聲裝置試驗台架，重點考察該裝置在發動機負荷特性下的聲壓、油耗和煙度等數據，驗證了模擬模型的正確性以及設計方案的可行性；並基於Fluent和LMS軟體聯合模擬研究消聲器流場和消聲特性，通過數值模擬得到其內流場的速度雲圖、壓力雲圖、聲壓級雲圖以及傳遞損失圖，計算出相應的壓力損失和各頻段的傳遞損失值。同時，在保證凈化消聲器具有合理的凈化功能的前提下，採用遺傳演算法與傳遞矩陣方法對凈化消聲器進行了結構優化，以利於排氣凈化消聲器在特定頻段內的降噪。最後對消聲器的結構進行優化，針對隔板孔密度、長短軸之比和長徑比等結構因子對消聲器的流場及聲學特性的影響規律進行了探討研究，總結結構參數的影響規律，為後續進一步改進提供理論依據。
    本書可為具有微粒凈化和尾氣消聲功能的消聲器的結構設計、性能分析、結構改進、結構參數影響規律探討等提供理論依據和技術參考，其中一些研究方法和成果對其他類型的消聲裝置的研究也具有重要的參考價值。
作者介紹
伏軍//袁文華|責編:戢鳳平
目錄
第1章  緒論
  1.1  研究背景與意義
    1.1.1  柴油機排放中微粒的影響
    1.1.2  柴油機排放雜訊的影響
  1.2  排氣消聲器研究現狀
    1.2.1  阻性消聲器
    1.2.2  抗性消聲器
    1.2.3  阻抗複合式消聲器
    1.2.4  空氣動力學方面的研究進展
    1.2.5  聲學理論方面的研究進展
    1.2.6  多場性能方面的研究進展
    1.2.7  傳遞矩陣方法的研究現狀
  1.3  排氣凈化消聲器性能研究現狀
    1.3.1  微粒凈化方面的研究進展
    1.3.2  消聲降噪方面的研究進展
    1.3.3  多場耦合方面的研究進展
    1.3.4  傳遞損失方面的研究現狀
  1.4  項目來源及主要研究內容
    1.4.1  項目來源
    1.4.2  本書主要的研究內容
  本章參考文獻
第2章  消聲器的分類及性能評價指標
  2.1  消聲器的分類
    2.1.1  阻性消聲器
    2.1.2  抗性消聲器
    2.1.3  阻抗複合式消聲器
    2.1.4  擴張式消聲器
    2.1.5  共振式消聲器
    2.1.6  電子消聲器
  2.2  消聲器性能評價指標
    2.2.1  聲學性能
    2.2.2  空氣動力學性能
    2.2.3  其他性能
  2.3  本章小結
  本章參考文獻
第3章  消聲器流場及基礎聲學理論
  3.1  流體力學理論基礎
    3.1.1  流體力學基本概念
    3.1.2  一維平面波聲學概念
    3.1.3  基本控制方程
    3.1.4  湍流模型
    3.1.5  有限體積法
  3.2  聲學特性基本理論
    3.2.1  聲學基本概念
    3.2.2  聲學基本方程
    3.2.3  聲波控制方程
  3.3  多孔介質理論
    3.3.1  滲透能力
    3.3.2  吸聲屬性
    3.3.3  多孔吸聲材料的作用原理

    3.3.4  多孔吸聲材料的聲學理論模型
  3.4  本章小結
  本章參考文獻
第4章  凈化消聲器設計理論及特點
  4.1  凈化消聲器設計理論
  4.2  凈化消聲器設計的特點及結構參數設計
    4.2.1  消聲器設計的特點
    4.2.2  柴油機雜訊頻譜分析
    4.2.3  結構參數設計
  4.3  凈化吸聲材料的選擇和設置
    4.3.1  吸聲材料分類及特徵參數
    4.3.2  凈化材料設置
  4.4  凈化消聲器的方案設計
    4.4.1  圓形消聲器
    4.4.2  方形消聲器
  4.5  本章小結
  本章參考文獻
第5章  消聲器流場及聲學特性模擬分析
  5.1  相關軟體介紹
    5.1.1  Fluent簡介
    5.1.2  LMS Virtual. Lab簡介
    5.1.3  CFD精度問題討論
  5.2  流場模擬試驗及其特性分析
    5.2.1  模型概述
    5.2.2  網格劃分
    5.2.3  邊界條件
    5.2.4  流場分析
  5.3  聲學特性分析
    5.3.1  邊界條件定義
    5.3.2  聲壓級幅值計算
    5.3.3  傳遞損失分析
  5.4  本章小結
  本章參考文獻
第6章  消聲器多物理場耦合模擬分析
  6.1  消聲器熱-聲耦合影響特性研究
  6.2  消聲器流-聲耦合影響特性研究
  6.3  消聲器熱-流-聲耦合影響特性研究
  6.4  消聲器聲-振耦合影響特性研究
  6.5  本章小結
  本章參考文獻
第7章  消聲器結構優化及試驗研究
  7.1  基於遺傳演算法的消聲器結構優化
    7.1.1  遺傳演算法的基本理論
    7.1.2  消聲器優化目標與優化條件
    7.1.3  排氣消聲器參數優化
  7.2  試驗目的及意義
  7.3  試驗原理
  7.4  試驗台架系統設計
    7.4.1  發動機測控系統
    7.4.2  數據採集系統

    7.4.3  試驗台架系統
  7.5  試驗數據採集及結果分析
    7.5.1  頻譜分析
    7.5.2  聲壓分析
    7.5.3  耗油率分析
  7.6  本章小結
  本章參考文獻
第8章  消聲器聲學單元影響規律研究
  8.1  消聲器入口端對聲學性能的影響
  8.2  腔室形狀影響規律研究
  8.3  凈化材料布置影響規律研究
    8.3.1  不同厚度凈化材料的影響規律
    8.3.2  凈化材料布置方式的影響規律
  8.4  穿孔隔板影響規律研究
    8.4.1  有無穿孔隔板的影響
    8.4.2  穿孔隔板穿孔數的影響
  8.5  本章小結
第9章  消聲器結構參數影響規律研究
  9.1  孔密度影響規律研究
    9.1.1  不同孔密度方案設計
    9.1.2  不同孔密度方案下流場特性分析
    9.1.3  不同孔密度方案下傳遞損失分析
  9.2  長短軸之比影響規律研究
    9.2.1  不同長短軸之比方案設計
    9.2.2  不同長短軸之比方案下流場特性分析
    9.2.3  不同長短軸之比方案下傳遞損失分析
  9.3  長徑比影響規律研究
    9.3.1  不同長徑比方案設計
    9.3.2  不同長徑比方案下流場特性分析
    9.3.3  不同長徑比方案下傳遞損失分析
  9.4  本章小結
第10章  總結與展望
  10.1  總結
  10.2  有待進一步研究的問題

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