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直通双层穿孔消声器

时间:2022-10-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:同样,双层穿孔消声器也会存在截面变化处的多维非平面波现象,使得声学短腔消声器在中频段出现一个传递损失尖峰,如图6-23所示为保持其他参数不变,将消声器外径减小为进气系统常用值90mm时长腔和短腔消声器传递损失结果。因此,在涡轮增压进气系统消声器设计中,没有必要通过采用双层短腔穿孔消声器来提高声学性能。

双层穿孔消声器结构的声学传播方式与单层穿孔消声器类似,但其声学特性与穿孔消声器有明显区别,定义消声器结构参数R=r3=60mm,L=150mm,li=30mm,lo=50mm,r1=22.5mm,r2=45mm,图6-21为相同穿孔率单层和双层穿孔消声器传递损失二维计算结果。

可以看出,两者在低频段的曲线基本吻合,然而在中频段时,双层穿孔消声器会出现更多峰值,从而将单层穿孔消声器具备的宽频峰分为多个窄频峰。这是由于对于相同的插入管长度来说,双层穿孔消声器中受插入管引起的四分之一波长管效应影响的端口更多,不同直径端口受影响而产生的传递损失峰值频率不同,这导致了整体传递损失中频段出现了更多的共振峰,该结果表明,对于腔体长度足够的含插入管双层穿孔消声器来说,其比单层穿孔消声器具有更宽消声频带和调节范围。

图6-21 穿孔消声器传递损失对比

然而,对于不含插入管的穿孔消声器来说,双层穿孔消声器并不会有声学性能上的优势,如图6-22所示为保持其他参数不变时li=lo=0mm的单层和双层穿孔消声器传递损失计算结果,可以发现,在2300Hz以内,两种消声器传递损失几乎没有区别,但在高频段,双层穿孔消声器无论是在传递损失幅值和频带范围上均有明显降低。因此,无插入管型的穿孔消声器无须双层结构来提升声学性能。

图6-22 穿孔消声器传递损失对比

同样,双层穿孔消声器也会存在截面变化处的多维非平面波现象,使得声学短腔消声器在中频段出现一个传递损失尖峰,如图6-23所示为保持其他参数不变,将消声器外径减小为进气系统常用值90mm时长腔和短腔消声器传递损失结果。因此,无插入管型声学短腔双层穿孔消声器相比长腔在声学性能上也会存在一定的优势。

图6-23 长腔和短腔双层穿孔消声器传递损失对比

事实上,声学短腔单层和双层穿孔消声器的声学性能非常相似,如图6-24所示,当穿孔由单层变为双层时,传递损失尖峰向低频移动且峰值略有降低,而通过降低单层穿孔率可以实现几乎相同的效果。因此,在涡轮增压进气系统消声器设计中,没有必要通过采用双层短腔穿孔消声器来提高声学性能。

图6-24 插入管消声器结构

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