【摘要】工业噪声污染已经成为人们日益关注的问题。作为备用电源的柴油发电机组已被广泛应用,其制造高达100dB以上的噪声会严重影响人们的正常生活。因此,降低柴油发电机组噪声已成为发电机组生产的重要任务。本文以降低柴油发电机组噪声为研究目的,对东莞康明斯发电机厂家生产的一款220kW柴油发电机组进行噪声测试分析并运用声学有限元法设计排气消声器。
一、柴油发电机消音器的主要工作内容与研究成果如下：
(1)以柴油发电机组的噪声为研究对象,依据GB/T2820.10-2002“往复式内燃机驱动的交流发电机组第10部分：噪声的测量(包面法)”,对研究的柴油发电机组进行了噪声测量。针对噪声测试结果,运用平均声压级法和声强平均法对试验数据进行处理。通过频域分析法对处理后的噪声数据进行分析,得出排气噪声和冷却风扇噪声为主要噪声之一的结论,为对柴油发电机组进行降噪处理提供了参考依据。
(2)为降低排气噪声,选择了安装抗性消声器的降噪措施。消声单元对抗性消声器的声学特性有重要影响。通过对消声单元进行声学仿真分析,找出了传递损失随消声单元参数变化的规律,为设计排气消声器提供了依据。
(3)根据噪声测试结果,以设计降低排气噪声30dB的抗性消声器为目的,根据经验公式初步设计了一款三腔直通式内接穿孔管消声器,
二、柴油发电机消声器内部流场的计算
计算流体动力学是建立在经典流体动力学与数值计算基础上的一门新型学科，它兼有理论性和实践性的双重特点，为现代科学中许多复杂流动与传热问题提供了有效的解决方法⑺。
根据初步设计，利用FLUENT软件的前处理工具Gambit进行建模、划分网格和设定边界条件，然后将网格导入FLUENT中。选用隐式非稳态模型、能量方程和Spalart-Allmaras黏度方程。流体介质的密度根据废气成分计算得到。进口质量流量（体积流量和密度的乘积）为0。13 kg,入口温度为823 K,出口压力为常压，环境温度为300 K。为了有利于收敛，增加它们的值来加快收敛•计算时，时间步长设为0。01 s,计算叠代200步以后，进出口流量差达到3。5%,于是认为结果收敛。
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