集成式消声器的声学特性分析与优化

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1、集成式消声器的声学特性分析与优化(申请清华大学工程硕士专业学位论文)培养单位：汽车工程系工程领域：车辆工程申请人：尹思维指导教师：连小珉教授联合指导教师：程伟高级工程师二○一七年五月TheAcousticCharacteristicsAnalysisAndOptimizationofTheIntegratedMufflerThesisSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementfortheprofessiona

2、ldegreeofMasterofEngineeringbyYinSiwei(VehicleEngineering)ThesisSupervisor:ProfessorLianXiaominAssociateSupervisor:SeniorEngineerChengWeiMay,2017摘要摘要本文的研究是基于东风汽车股份有限公司C66-474车型开发的项目，即在C66-474车型基础上开发短轴距车型，轴距从3800mm缩短为3300mm，催化区和消声区安装的总长度从1534mm缩短至1000

3、mm以内，同时需满足发动机对排气系统提出的各项性能指标，因此项目组提出开发集成式催化消声器代替分体式催化消声器以达成各项开发目标。本文通过CATIA进行几何建模，利用ICEM软件进行模型简化并进行网格划分建立有限元模型，再通过FLUENT选择求解模型、设定空气介质、定义约束条件等步骤，对两种不同结构的催化消声器内部流场进行了CFD仿真计算，对比分析这两种结构催化消声器腔内气流速度场、压力场的一些规律，探讨了不同条件下两种结构催化消声器压力损失变化规律，同时制作催化消声器样件并对两种结构催化消声器

4、的排气背压进行了实测。然后利用MSC.ACTRAN软件对这两种结构的催化消声器进行三维声学仿真，并进行声学的传递损失分析。研究了空气流速对消声器声学性能的影响，同时研究了催化载体对集成式催化消声器的声学影响，通过制作样件并应用双负载法在实验室上测量了无流和有流情况下催化消声器实验样件的传递损失。本文通过比对实验数据与仿真数据，验证了仿真结果的准确性，同时对集成式催化消声器进行了结构优化，其消声性能的仿真结果及实验结果均得到了优化，为后续结构更加复杂的催化消声器的正向设计及改进提供了理论依据及实验

5、方法。关键词：集成式催化消声器；压力损失；传递损失；结构优化IAbstractAbstractTheresearchofthispaperisbasedonDFACC66-474modelsdevelopmentproject,theprojectaimstodevelopSWBmodelsinaccordanceofC66-474basicmodel,whichistoreducewheelbasefrom3800mmto3300mmandtoshortentheoverallfittingl

6、engthfrom1534mmtomaximum1000mmintermsofcatalyticdomainandmuffler,atthesametimetomeettherequirementofperformanceobjectivesraisedbyengineunit.Therefore,theprojectteamproposedtodevelopintegratedcatalyticmuffersinsteadofsplitcatalyticmufferssoastoachieve

7、performanceobjectives.ThepaperistoconductingCFDsimulatingcalculationofinternalflowfieldsoftwoalternativecatalyticmufferswithdifferentinternalstructuresbyutilizingCATIAforestablishingthemodelandICEMtosimplifymodelingandmeshingforF.Emodelingestablishme

8、ntaswellastoselectandsolvethemodeling,settingairmediumanddefineconstraintconditionviaFLUENT,discussesthepressurelossoftwostructurekindsofcatalyticmufflerunderdifferentconditions,andmakesamplesandcatalyticmufflerexhaustbackpressure,measuretwostructure