列车空调风道用片式消声器的性能研究

论文摘要

通风空调系统产生的噪声是空调列车室内的主要噪声源之一,目前消除空调系统产生的噪声最通用的方法是在空调风道内安装消声器。安装消音器后将对空调系统产生了两个方面的影响,一方面降低了空调系统的送风噪声,但是另一方面也增加了风道的阻力。这就要求在设计及选用消声器时一定要兼顾这两方面的因素,因此详细研究消声器的声场及流场性能显得非常重要。本文运用流体力学软件CFD及声学分析软件SYSNOISE[1],以列车空调风道内常用的片式消声器为研究对象,分别对消声器的流场及声场进行了计算,得出了消声器内部的流速、压力及内部声压的分布情况。同时,在自行搭建的列车空调送风试验台上,对消声器的流场及声场进行了测试,并验证了仿真模型的合理性和正确性。在此基础上,通过仿真及试验相结合的方法分析了气流流速、消音板厚度及片数、消声器长度4种因素对消声器流场及声场性能的影响,从而为消声器的设计及选用提供了一定的途径及依据。最后根据列车室内要求的噪声限值和空调机组噪声源的大小,并结合不同因素对消声器性能的影响及同类消声器的设计经验,通过仿真软件对消声器的结构做了改进设计并进行了流场及声场的计算,结果表明,改进后的消声器能很好的满足设计的要求,从而验证了改进方案的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 列车空调系统噪声控制
• 1.2.1 噪声源
• 1.2.2 降噪措施
• 1.3 片式消声器的降噪
• 1.3.1 消声原理
• 1.3.2 性能评价指标
• 1.4 国内外研究现状
• 1.4.1 国外的研究现状
• 1.4.2 国内的研究现状
• 1.5 主要研究内容
• 第2章 消声器的流场及声场理论
• 2.1 噪声
• 2.1.1 声压及声压级
• 2.1.2 声功率与声功率级
• 2.1.3 噪声的评价
• 2.2 消声器的流场理论
• 2.2.1 流场指标
• 2.2.2 流场中的控制方程
• 2.2.3 消声器流场的测试方法
• 2.2.4 消声器流场的计算方法
• 2.3 消声器的声场理论
• 2.3.1 声场指标
• 2.3.2 声波方程
• 2.3.3 消声器声场的测试方法
• 2.3.4 消声器声场的计算方法
• 第3章 片式消声器的模拟及实验验证
• 3.1 片式消声器的结构
• 3.2 消声器的流场模拟
• 3.2.1 假设条件
• 3.2.2 流场模型的建立
• 3.2.3 流场模型的网格划分
• 3.2.4 流场模型的边界条件设置
• 3.2.5 流场的模拟结果分析
• 3.3 消声器的声场模拟
• 3.3.1 假设条件
• 3.3.2 声场模型的建立
• 3.3.3 声场模型的网格化分
• 3.3.4 声场模型的边界条件及材料属性设置
• 3.3.5 声场的模拟结果分析
• 3.4 消声器性能测试及结果分析
• 3.4.1 流场测试
• 3.4.2 测试结果与模拟结果分析
• 3.4.3 声场测试
• 3.4.4 测试结果与模拟结果分析
• 第4章 干扰因素对片式消声器性能的影响分析
• 4.1 流速对消声器性能的影响
• 4.2 消音板的厚度对消声器性能的影响
• 4.3 消音板的片数对消声器性能的影响
• 4.4 消声器长度对消声器性能的影响
• 第5章 片式消声器的改进设计
• 5.1 消声器改进的提出
• 5.2 改进方案及结果分析
• 5.2.1 改进方案
• 5.2.2 结果分析
• 结论与展望
• 参考文献
• 硕士期间发表的论文
• 致谢