中小型柴油機排氣消聲器設(shè)計及聲學性能研究

定　價：￥59.80

作　者：	伏軍,袁文華
出版社：	華中科技大學出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787568086721	出版時間：	2022-12-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：		字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書以降低中小型柴油機排氣噪聲、環(huán)境污染為目的，結(jié)合理論與實驗，對柴油機排氣消聲器的設(shè)計及其聲學性能進行了深入的研究。前三章闡述了柴油機消聲器的研究背景、意義及其研究現(xiàn)狀，介紹了性能評價指標和消聲器的流場及聲學研究理論基礎(chǔ)，相關(guān)從業(yè)人員在本書中能獲得噪聲控制的相關(guān)基礎(chǔ)知識。第四章闡述了消聲器的設(shè)計理論及特點，提出了集凈化、消聲于一體的凈化消聲器方案，討論了凈化材料的選取問題。第五、六章介紹了消聲器流場及聲場仿真建模、求解及分析等具體步驟，并開展了多物理場耦合狀態(tài)下的消聲性能仿真研究，以更真實地反映消聲器復雜工況下的工作性能。第七章介紹了消聲器空氣動力性能測試試驗和聲學性能測試試驗方法，采用遺傳算法對消聲器結(jié)構(gòu)尺寸進行了優(yōu)化調(diào)整，試驗驗證了仿真研究的可靠性及其優(yōu)化效果。第八、九章研究了聲學單元及其參數(shù)變化對消聲器聲學性能的影響，相關(guān)規(guī)律和結(jié)論為排氣噪聲控制工作者提供了一定的工程指導。本書可供從事內(nèi)燃機工程特別是柴油機消聲器方面的研發(fā)人員、高等院校相關(guān)專業(yè)師生和環(huán)境保護技術(shù)研究人員參考。

作者簡介

　　教授，博士，研究生導師，中國內(nèi)燃機學會第八屆理事會內(nèi)燃動力智能技術(shù)分會會員，湖南省工程熱物理學會理事。主持湖南省自然科學基金項目1項、省科技廳科技計劃項目1項、省教育廳科研項目6項、省經(jīng)信委百項重點專利轉(zhuǎn)化項目1項及企業(yè)委托項目5項，參與*、省部級及市廳級項目等7項，出版專著1部，發(fā)表高水平學術(shù)論文近30篇，其中，以作者發(fā)表SCI、EI論文16篇，獲授權(quán)專利36項，其中，以發(fā)明人獲發(fā)明專利11項，獲得2018年度湖南省科學技術(shù)進步獎三等獎（第1完成人）、第二屆邵陽市青年科技獎等各1項。

圖書目錄

第1章緒論1
1.1研究背景與意義1
1.1.1柴油機排放中微粒的影響2
1.1.2柴油機排放噪聲的影響2
1.2排氣消聲器研究現(xiàn)狀3
1.2.1阻性消聲器4
1.2.2抗性消聲器4
1.2.3阻抗復合式消聲器5
1.2.4空氣動力學方面的研究進展7
1.2.5聲學理論方面的研究進展8
1.2.6多場性能方面的研究進展9
1.2.7傳遞矩陣方法的研究現(xiàn)狀10
1.3排氣凈化消聲器性能研究現(xiàn)狀15
1.3.1微粒凈化方面的研究進展15
1.3.2消聲降噪方面的研究進展16
1.3.3多場耦合方面的研究進展17
1.3.4傳遞損失方面的研究現(xiàn)狀18
1.4項目來源及主要研究內(nèi)容20
1.4.1項目來源20
1.4.2本書主要的研究內(nèi)容20
本章參考文獻24
第2章消聲器的分類及性能評價指標41
2.1消聲器的分類41
2.1.1阻性消聲器41
2.1.2抗性消聲器42
2.1.3阻抗復合式消聲器42
2.1.4擴張式消聲器43
2.1.5共振式消聲器44
2.1.6電子消聲器45
2.2消聲器性能評價指標46
2.2.1聲學性能46
2.2.2空氣動力學性能48
2.2.3其他性能49
2.3本章小結(jié)50
本章參考文獻52
中小型柴油機排氣消聲器設(shè)計及聲學性能研究第3章消聲器流場及基礎(chǔ)聲學理論53
3.1流體力學理論基礎(chǔ)53
3.1.1流體力學基本概念53
3.1.2一維平面波聲學概念55
3.1.3基本控制方程65
3.1.4湍流模型67
3.1.5有限體積法68
3.2聲學特性基本理論69
3.2.1聲學基本概念69
3.2.2聲學基本方程70
3.2.3聲波控制方程71
3.3多孔介質(zhì)理論74
3.3.1滲透能力74
3.3.2吸聲屬性74
3.3.3多孔吸聲材料的作用原理75
3.3.4多孔吸聲材料的聲學理論模型75
3.4本章小結(jié)78
本章參考文獻79
第4章凈化消聲器設(shè)計理論及特點81
4.1凈化消聲器設(shè)計理論81
4.2凈化消聲器設(shè)計的特點及結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計82
4.2.1消聲器設(shè)計的特點82
4.2.2柴油機噪聲頻譜分析83
4.2.3結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計84
4.3凈化吸聲材料的選擇和設(shè)置86
4.3.1吸聲材料分類及特征參數(shù)86
4.3.2凈化材料設(shè)置89
4.4凈化消聲器的方案設(shè)計89
4.4.1圓形消聲器89
4.4.2方形消聲器90
4.5本章小結(jié)93
本章參考文獻93
第5章消聲器流場及聲學特性仿真分析95
5.1相關(guān)軟件介紹95
5.1.1Fluent簡介95
5.1.2LMS Virtual. Lab簡介95
5.1.3CFD精度問題討論95
5.2流場仿真試驗及其特性分析96
5.2.1模型概述96
5.2.2網(wǎng)格劃分96
5.2.3邊界條件97
5.2.4流場分析98
5.3聲學特性分析100
5.3.1邊界條件定義100
5.3.2聲壓級幅值計算101
5.3.3傳遞損失分析105
5.4本章小結(jié)106
本章參考文獻106
第6章消聲器多物理場耦合仿真分析107
6.1消聲器熱聲耦合影響特性研究107
6.2消聲器流聲耦合影響特性研究109
6.3消聲器熱流聲耦合影響特性研究111
6.4消聲器聲振耦合影響特性研究112
6.5本章小結(jié)115
本章參考文獻116
第7章消聲器結(jié)構(gòu)優(yōu)化及試驗研究117
7.1基于遺傳算法的消聲器結(jié)構(gòu)優(yōu)化117
7.1.1遺傳算法的基本理論117
7.1.2消聲器優(yōu)化目標與優(yōu)化條件121
7.1.3排氣消聲器參數(shù)優(yōu)化123
7.2試驗?zāi)康募耙饬x125
7.3試驗原理125
7.4試驗臺架系統(tǒng)設(shè)計125
7.4.1發(fā)動機測控系統(tǒng)125
7.4.2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)127
7.4.3試驗臺架系統(tǒng)128
7.5試驗數(shù)據(jù)采集及結(jié)果分析129
7.5.1頻譜分析132
7.5.2聲壓分析134
7.5.3耗油率分析135
7.6本章小結(jié)135
本章參考文獻136
第8章消聲器聲學單元影響規(guī)律研究137
8.1消聲器入口端對聲學性能的影響137
8.2腔室形狀影響規(guī)律研究145
8.3凈化材料布置影響規(guī)律研究146
8.3.1不同厚度凈化材料的影響規(guī)律146
8.3.2凈化材料布置方式的影響規(guī)律147
8.4穿孔隔板影響規(guī)律研究149
8.4.1有無穿孔隔板的影響149
8.4.2穿孔隔板穿孔數(shù)的影響150
8.5本章小結(jié)151
第9章消聲器結(jié)構(gòu)參數(shù)影響規(guī)律研究152
9.1孔密度影響規(guī)律研究152
9.1.1不同孔密度方案設(shè)計152
9.1.2不同孔密度方案下流場特性分析153
9.1.3不同孔密度方案下傳遞損失分析155
9.2長短軸之比影響規(guī)律研究156
9.2.1不同長短軸之比方案設(shè)計156
9.2.2不同長短軸之比方案下流場特性分析157
9.2.3不同長短軸之比方案下傳遞損失分析159
9.3長徑比影響規(guī)律研究160
9.3.1不同長徑比方案設(shè)計160
9.3.2不同長徑比方案下流場特性分析161
9.3.3不同長徑比方案下傳遞損失分析163
9.4本章小結(jié)163
第10章總結(jié)與展望165
10.1總結(jié)165
10.2有待進一步研究的問題167