图1CATAR-AAWT 驻室大厅噪声是影响汽车安逸性的紧要身分,当行驶速率凌驾100km/h时,汽车噪声紧要组成片面中的风噪声的影响越来越明显。风噪声与车辆外形及其密
噪声是影响汽车安逸性的紧要身分,当行驶速率凌驾100km/h时,汽车噪声紧要组成片面中的风噪声的影响越来越明显。风噪声与车辆外形及其密封有着亲热的闭联,而气动-声学风洞(AAWT)是检讨并处置风噪声题目行之有用的测试摆设。通过风洞中的气动声学试验,正确地衡量出气动噪声发作的区域,并得回噪声频谱和强度的空间漫衍,可认为噪声操纵供应指示和身手支撑。
正在风洞试验中,汽车处于风洞流场之中,风机运转、气流活动、射流剪切层等都市影响风洞的后台噪声,继而对噪声的衡量和识别结果发作扰乱。为得回确实牢靠的汽车气动声学试验数据,起初要保障气动-声学风洞试验室自身足够“宁静”,知足风洞后台噪声过错气动声学确实衡量发作扰乱的央浼,这也是为什么各高声学风洞策画商、磋议机构绞尽脑汁为风洞举办“降噪”管理的来历。
中汽核心气动-声学风洞(CATARC-AAWT)正在对声学管理计划举办庄苛的论证根底上,确定了声学风洞各片面的声学管理门径,发展风洞的噪声操纵策画,并正在缔制、装置、测试进程中庄苛把控,全进程中对“降噪”功效一丝不苟。
行为全面风洞流场的动力来历,主风机是风洞回道最大的噪声源。依据噪声操纵道理从“声源-撒播途径-采纳点”降噪的规矩,主风机噪声源处降噪是全面声学风洞体系中低噪声操纵最主旨和最有用率的片面。为消浸试验段的噪声,绝大片面精神将用于思虑怎么省略风机所发作的噪声。只要当风机发作的噪声消浸到万分低的秤谌时,研究其他噪声源才智变得无意义。
风机的消声管理囊括入口消声、鼻椎消声、出口消声和尾椎消声几个片面(图2)。通过对现有风洞风机的衡量以及仿真的结果,得回了风洞中所采用风机的规范噪声频谱弧线),从所得回的频谱弧线中可能看出,风机噪声的苛重能量齐集正在中低频片面,正在1000Hz以下的声功率级正在100dB以上,而100Hz以下频率的声功率级通常正在120dB以上。所以,纠合完全风洞本底噪声的策画操纵央浼,确定了风机体系的降噪正在50~500Hz领域内的是环节和主旨片面,而且需求正在低至25Hz的频段动手就能获得有用的减低。针对这一央浼, CATARC-AAWT正在风机消声构造策画进步行了注意和深化的磋议。
风机消声策画中研究到风机处的活动速率相对较高(约为测试段速率的60%),为了避免明显的压力耗费,风机段消声管理体系与风机壳体集成正在沿途。并正在壳体的肋板之间填充了吸声棉,最大限制的控制了风机位子的噪声撒播。图4中显现了消声管理实行后的风机鼻椎和进口过渡段,图5为消声管理实行后的风机出口尾椎和扩压段。
风洞拐角处的导流叶片的策画既要保障导流片外形的策画知足消浸气流阻力耗费的央浼,又要进一步有用消释流道中来自风机的噪声,还要做到有用贬抑拐角导流片内因为气流速率的提拔惹起的气流再生噪声。为此,CATARC-AAWT的拐角导流片策画中发展以下几方面的磋议和策画:
外形优化和模块化策画: 依据流道气氛动力学,对拐角处导流片的翼型轮廓、截面样子以及尺寸举办了详细的优化。同时,为了普及缔制的精度,保障优化策画的功效,拐角导流片采用了模块化策画和缔制的格式,确保了导流片每一个部件的加工精度到达最高央浼。
拐角消声降噪策画: 拐角导流片厚度以及间距策画中,除了知足气氛动力学央浼外,还充实研究了消声降噪的央浼。针对风机噪声频谱低频因素对照丰裕的特色,CATARC-AAWT选取较厚的翼型轮廓,并正在翼型的叶片之中填充吸声资料。填充的吸声资料以及护面资料等都经由详细的验证测试,确保了资料优异的吸声本能,以及护面资料卓绝的透声本能(图6)。
拐角气流噪声的贬抑:拐角流道内的气流速率较高,对气流噪声的贬抑采用模块化策画普及导流片的缔制精度和外观整度,纠合导流片外形优化,到达了优异的功效。
以上这些归纳门径的采用,为风洞气动和声学本能均带来了万分好的功效。图7为CATARC-AAWT拐角导流片装置实行的照片。
正在全面风洞的消声管理处境中,流道内的消声也是个中紧要的片面。流道消声对资料厚度有肯定的控制,而且消声降噪的苛重频率领域需求针对风机和流道内的低频噪声片面。正在依据风洞总体声学目标和驻室本底噪声操纵央浼的根底上,提出了流道内吸声构造的吸声本能策画央浼,确定了采用低频合适共振吸声构造BCA300行为流道吸声构造,并纠合流道内声场的模态,举办了BCA300的安插策画。
图8中给出了所策画的流道吸声构造BCA300正在中国修立科学磋议院混响室举办本能验证测试的结果,以及加覆纤维持面布对构造吸声本能的影响。
倘若热交流器发作的涡流与流道内的驻波发作耦合,就会酿成共振而酿成明显的贫乏音,对风洞的本能发作影响。平常热交流器位子的风速较低,发作的几率对照小,然而策画中为了防守正在某种试验工况中展示无意的共振,策画中举办了声学管理,以对该区域的无意共兴奋好提前“抗御”门径。图10中给出了 CATARC-AAWT热交流器结果功效图。
其余,蜂窝整流器(图11)和整流网的自噪声平常很低,但因为隔绝测试段较近,叠加的噪声功效也会对试验发作肯定的扰乱。故正在策画时也需求研究各自尺寸与样子对噪声的影响。个中针对整流网,CATARC-AAWT采用无拼接的整张整流网分娩和装置工艺,确保整流网不会受焊接品格而影响声学本能。
CATARC-AAWT的喷口和采集口也都所有举办消声管理,以省略自噪声对测试结果的影响。图12为采集口消声管理的功效。
声学风洞的驻室大厅相当于一间整车半消声室,周围墙面和顶面满布吸声构造,使房间内地面以上的半空间内,成为声反射险些可粗心的半自正在声场。CATARC-AAWT的驻室大厅(图1、图12),除地面,其他大片面界面均安插如图13所示的肯定厚度的宽频带复合吸声器(BCA),来消浸驻室大厅的后台噪声,并确保正在各类试验工况下也许供应半自正在场空间的低噪声测试处境。
CATARC-AAWT的试验段还配有3D声学阵列体系以及起重机,可分辩沿轨道搬动到驻室大厅的试验位子。当无需运用时,可分辩移进声学阵列贮藏室和起重机贮藏室,并将相应的提拔门闭上。这些位子的提拔门(声学阵列提拔门参考图12)以及闭联轨道(图14)都已举办消声管理,以保障驻室大厅的声学目标。
其余,对操纵间和伺探室的伺探窗前面的吸声资料均采用躲避式电动笔直起落格式(躲避正在图14玻璃窗的上顶部)。
CATARC-AAWT通过经心策画的流道以及各个位子充实的声学管理,预期流场目标及声学目标均可到达国际一流秤谌,往后可认为各大主机厂等风洞需求单元供应最前辈的试验摆设、良好的试验条目以及最优质的商榷任职。
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