發動機進氣系統噪聲優化
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圖2 直管進氣口處的噪聲
圖3 進氣系統在60Hz 處的聲壓云圖
圖4 進氣系統的傳遞損失
4．1 設計赫姆霍茲共振器
為了消除二階噪聲在63Hz 處噪聲峰值，同時根據空間布置要求，設計了一個3L 的赫姆霍茲共振器。設計赫姆霍茲共振腔的關鍵是選對安裝位置。不恰當的安裝位置往往起不到應有的作用。按照相關的噪聲理論，赫姆霍茲共振器應布置在聲壓最大的區域。從圖3 中可以看出，聲壓最大的區域是在進氣歧管上。在這里布置赫姆霍茲消聲器是不現實的。實際最優位置應在進氣管的進口處（見圖5）。在設計赫姆霍茲共振腔時，還要考慮到進氣系統的溫度與流速對當地聲速的影響。流速對聲速的影響比較重要。在轉速低工況時，流速較慢，對聲速影響相對較小。從圖6 可以看出，添加赫姆霍茲共振器后，在60Hz 左右處的傳遞損失得到改善。
圖5 在進氣口處添加赫姆霍茲共振腔
圖6 加上赫姆霍茲共振腔后，進氣系統的傳遞損失
針對260Hz 左右存在的谷帶，設計了一個1/4 波長管。與設計赫姆霍茲共振腔一樣，設計1/4 波長管時，首先要考慮的是安裝位置（見圖7）。其次還要考慮流速和溫度對聲速的影響。這里與赫姆霍茲共振腔有區別的地方是1/4 波長管要在三個不同轉速下都能起到降噪的作用。而且這三個轉速跨度比較大，從2000rmp 到4000rmp。進氣流速大致從10m/s 到21m/s。從圖8 可以看出，添加1/4 波長管后，在260Hz 左右處的傳遞損失得到很大改善。
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