1、隨著生活水平的不斷提升，人們對(duì)生活環(huán)境的安全性、舒適性的要求也越來越高，要求對(duì)車輛、通風(fēng)設(shè)備、工程機(jī)械等生活、生產(chǎn)設(shè)施產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲進(jìn)行更加嚴(yán)格的控制。作為控制噪聲污染的重要措施，消聲器可以從傳播途徑上較好的降低噪聲輻射，在各個(gè)工程領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，設(shè)計(jì)具有更高性能的消聲器能更好的控制噪聲污染。復(fù)雜結(jié)構(gòu)消聲器都是由基本的消聲元件通過運(yùn)用有效的設(shè)計(jì)原則合理的組合搭配而成，因此，基本消聲元件對(duì)消聲器的消聲特性具有決定性影響。所以本文以基本

2、消聲元件為研究對(duì)象，探究局部結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)基本消聲元件性能的影響規(guī)律，給出提升基本消聲元件性能的一般性的設(shè)計(jì)原則，對(duì)消聲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制噪聲污染具有重要意義。
　　本論文是在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目51275275、山東省優(yōu)秀中青年科學(xué)家獎(jiǎng)勵(lì)基金項(xiàng)目BS2010ZZ006的資助下完成的。本文以擴(kuò)張腔、微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)兩種消聲元件作為研究對(duì)象，探究了局部結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)這兩種消聲元件性能的影響，得出了相應(yīng)的結(jié)論和設(shè)計(jì)原則。本文主要開展了以下幾個(gè)方面

3、的研究工作:
　　第一，以擴(kuò)張腔為研究對(duì)象，詳細(xì)介紹了圓柱型擴(kuò)張腔的三維聲模態(tài)特性和基于三維聲模態(tài)特性的進(jìn)出口管布置原則，以及基于該布置原則帶來的壓力損失大幅上升的問題。以文獻(xiàn)中擴(kuò)張腔為基本模型，研究了擴(kuò)張腔中局部壓力損失產(chǎn)生的機(jī)理。結(jié)果表明，擴(kuò)張腔中局部壓力損失主要由剪切層粘性摩擦、壓縮口流速波動(dòng)、氣流速度被迫改變所引起。因此，可從這三方面著手降低壓力損失，并指導(dǎo)擴(kuò)張腔局部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　第二，基于進(jìn)出口管布置原則和擴(kuò)張腔

4、中壓力損失產(chǎn)生機(jī)理，在提高聲學(xué)性能的前提下，詳細(xì)分析了進(jìn)出口管的偏置方式、傾斜角度對(duì)擴(kuò)張腔壓力損失的影響特性，并得到了進(jìn)出口管最佳傾斜角度。
　　設(shè)計(jì)了多個(gè)聲學(xué)性能相同但具有不同偏置方式和傾斜方式的簡(jiǎn)單擴(kuò)張腔消聲器模型，研究了擴(kuò)張比、長(zhǎng)徑比、過渡圓弧等局部結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)這些模型擴(kuò)張腔壓力損失的影響規(guī)律。仿真結(jié)果表明，出口管不宜偏置。在各個(gè)結(jié)構(gòu)因素下，“傾斜且偏置進(jìn)口管+傾斜出口管”模型降低壓力損失的效果最好。
　　研究了傾斜插入

5、管的長(zhǎng)度對(duì)擴(kuò)張腔綜合性能的影響。研究結(jié)果表明，傾斜插入管減弱了氣流之間的剪切摩擦，可有效降低壓力損失。但是，傾斜插入管卻極大的改變了擴(kuò)張腔的聲模態(tài)激發(fā)或抑制狀態(tài)，從而改變聲學(xué)性能。該現(xiàn)象產(chǎn)生的根本原因是，膨脹口和壓縮口的空間位置是決定擴(kuò)張腔聲模態(tài)的抑制或激發(fā)狀態(tài)的的關(guān)鍵，傾斜插入管改變了膨脹口或壓縮口空間位置，從而改變聲學(xué)性能。由以上分析得出基于聲模態(tài)特性的傾斜插入管的布置原則是，將插入管上的膨脹口和壓縮口布置在各階聲模態(tài)的聲壓節(jié)點(diǎn)交匯

6、區(qū)域，盡可能多的抑制各階聲模態(tài)。
　　第三，研究了在簡(jiǎn)化流道模型里，背腔深度、背腔長(zhǎng)度、穿孔率、并聯(lián)等結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)聲學(xué)特性的影響?；谝陨戏治?，將不同長(zhǎng)度的微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)并聯(lián)得到兩種組合方案。通過仿真分析兩種組合方案在動(dòng)車空調(diào)通風(fēng)管道加熱段模型內(nèi)的吸聲特性，并對(duì)優(yōu)選方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。
　　測(cè)試結(jié)果表明，加熱段內(nèi)嵌微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)起到了良好的消聲作用，降低了管內(nèi)噪聲，使得末端管口輻射噪聲降低了2.8dB(A)