尾氣凈化裝置的離線實(shí)驗(yàn)與仿真修正研究.pdf

1、隨著我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量的逐年上升，尾氣污染問(wèn)題也愈發(fā)不可忽視。柴油機(jī)由于其動(dòng)力性優(yōu)勢(shì)而在長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)确矫娴玫綇V泛應(yīng)用，但其工作過(guò)程中產(chǎn)生的大量氮氧化物會(huì)引發(fā)酸雨、光化學(xué)煙霧等問(wèn)題。因此SCR技術(shù)作為降低氮氧化物排放的主流技術(shù)之一，在目前已經(jīng)得到了普遍應(yīng)用。然而，柴油機(jī)在工作過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生大量的噪聲，在凈化尾氣的同時(shí)也需要對(duì)其排氣噪聲進(jìn)行衰減，因此尾氣凈化裝置和消聲器經(jīng)常同時(shí)使用。但是由于車輛的安裝空間有限，無(wú)法同時(shí)安裝尾氣凈化器與消聲器，另

2、外如果兩者同時(shí)安裝，可能產(chǎn)生較大的排氣背壓，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能也會(huì)造成不良影響，因此目前許多學(xué)者對(duì)于同時(shí)具有尾氣凈化功能和降噪功能的排氣凈化消聲器進(jìn)行了大量研究。
　　本文利用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值仿真相結(jié)合的研究手段對(duì)柴油機(jī)排氣凈化消聲器進(jìn)行了研究，主要工作如下:
　　(1)自行設(shè)計(jì)并搭建發(fā)動(dòng)機(jī)排氣噪聲離線仿真實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)中的風(fēng)機(jī)、流量計(jì)等關(guān)鍵部件進(jìn)行選型，選擇調(diào)音臺(tái)、功率放大器、音箱來(lái)調(diào)節(jié)與重放發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣噪聲。應(yīng)用振動(dòng)噪聲測(cè)試設(shè)備

3、來(lái)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)件出口處的音頻特性。
　　(2)利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣噪聲離線仿真實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行冷態(tài)離線仿真實(shí)驗(yàn)，得到冷態(tài)下的實(shí)驗(yàn)件插入損失。同時(shí)，應(yīng)用GT-POWER軟件對(duì)真實(shí)狀態(tài)下的熱態(tài)實(shí)驗(yàn)件插入損失進(jìn)行模擬計(jì)算，將兩者進(jìn)行對(duì)比，確定離線仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果需要修正。
　　(3)應(yīng)用離線實(shí)驗(yàn)與軟件仿真計(jì)算相結(jié)合的方式，得到擴(kuò)張式結(jié)構(gòu)與載體在不同工況下的冷態(tài)插入損失與熱態(tài)插入損失的差值，選擇不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的擴(kuò)張式結(jié)構(gòu)與載體進(jìn)行離線實(shí)驗(yàn)與仿真計(jì)算，研究

4、結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)于以上所述差值的影響。結(jié)果表明，在不同的工況下，擴(kuò)張式結(jié)構(gòu)的冷態(tài)插入損失與熱態(tài)插入損失幾乎無(wú)差別，說(shuō)明溫度對(duì)于擴(kuò)張式結(jié)構(gòu)的降噪性能無(wú)明顯影響。而對(duì)于載體，溫度對(duì)于其插入損失的影響較明顯，高溫下載體的插入損失高于冷態(tài)下的插入損失。因此認(rèn)為，造成實(shí)驗(yàn)件冷熱態(tài)插入損失存在差別的原因是其中載體的插入損失受溫度影響。最后對(duì)于上述載體的冷熱態(tài)插入損失差別，應(yīng)用量綱分析法得到與其有關(guān)的三個(gè)無(wú)量綱數(shù)，應(yīng)用多元擬合軟件擬合得到修正公式，進(jìn)行公式