阻性消声器穿孔率和吸声材料填充密度对发动机性能的影响研究.pdf

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1、第3期2010年6月内燃机InternalCombustionEnginesNO．3Jun．2010嚣；阳性消声器穿孔率和吸声材料

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5、{填充密度对发动机性能的影响研究t★t●★t★t★t★'★t★t’★★tl,★t★t★t★+●★t’t★t★t’'★t★t★tit．t★．11★’■'，一★t'’●t★t★t★t：：：：：：：：赵：骞，顾灿松：：：：。lit：：：：：：：：：★t★'·，★+●'■t★●，；i中园}镪技术研究÷}‘瞄，幂谱≥印{6≥蔓!：!：：；：摘要：用cT—power软件建市了一个包含豫i性前消声器的排气

6、系统，结合已存在的一个直列4缸汽油机GT-power模型，预测发动机性能。通过改变穿孔率、吸声材料填充密度等5}l性消声器设计参数，研究这些参数对发动机性能的影响。并总结_r如何有效选择融l性消声器设计参数以提高发动机性能。关键词：发动机性能；阻性消声器；穿孔率；吸声材料密度GT-power中图分类号：TK401文献标识码：A文章编号：1000—6494(2010)03—0031—04EffectofPerforationPorosityandAbsorptiveMaterialStuffingDensityofAbsorpt

7、iveMuffleronEnginePerformancesZHAOQian，GUCan-song(ChinaAutomotiveTechnology&ResearchCenter，Tianjin300162，China)Abstract：Inthispaper，anexhaustsystemGT-powermodelcontaininganabsorptivefrontmufflerisformed，combiningexistedGT—powermodelofanin—line4-cylindergasolineengin

8、e，topredicttheengineperformance．7I'hroughchangingthedesignparametersofabsorptivefrontmuffler,suchasperforationporosityandabsorptivematerialstuffingdensity，itisstudiedhowperforationporosityandabsorptivematerialstuffingdensity"affectonengineperformance．Theguidelinetoe

9、ffectivelychooseabsorptivemuterdesignparameterstoincreaseengineperformanceisalsoconcluded．Keywords：engineperformance；absorptivemuffler；perforationporosity；absorptivematerialdensity；GT-powerO前言阻性消声器作为在发动机排气系统经常采用的一种消声装置，其主要设计参数：穿孔率和吸声材料填充密度直接影响阻性消声器消声效果I”，但是阻性消声器对于发动

10、机性能的影响研究并不多见。笔者将利用一维CFD发动机模拟软件GT—power研究阻性消声器设计参数：穿孔率和吸声材料填充密度对发动机性能的影响，并总结出一些设计准则，指导在排气系统设计时，如何选择适当的穿孔率和吸声材料密度参数以提高发动机性能。1一维流体动力学软件GT-powerL里论基础GT—power在进行流体动力学数值模拟时，同时作者简介：赵骞(1974一)，男，天津人，博士，主要从事发动机性能研究，发动机及整车NVH研究，进排气系统研究。收稿日期：2009—12—28求解连续性、动量和能量方程，一维CFD数学模型的基本

11、控制方程为【2J：连续性方程：訾气。丕吵‘1)能量方程：掣_p誓+。毳。(哦㈣一”(≯‰)(2)动量方程：乌竽=【d『)A+篆。，(mflx*tt--bou4哮掣13一①m，Zq(下1pU2)A]／dx(3)式巾，mflx是通过边界的质量流鼍；m，V，P分别为体积块内的质量、体积和压力；A为流通面积；e，Ⅳ分别为内能和总焓；^。为传热系数；移、u分别为体积单元的中心速度、边界速度；油表面摩擦系数；D为当量直径；C。为压力损失系数。·32·内燃机2010年6月采用一维交错网格，将流体模型分成若干有限体积，采用有限体积法进行数值计

12、算，在网格中心计算标量，如密度、压力、温度、总内能等；矢量在网格的交界面计算，如速度、质量流量等。2研究方法典型的阻性消声器见图l。在消声器腔体中有一个中间插入管1，管上开孔2，在腔体中填入吸声材料3，通过改变中间插入管穿孑L率、吸声材料填充密度，研究穿孔率、吸声材料密度对发