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汽车空调出风管道气动噪声分析与控制

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奇妙的噪声控制技术(标准版)

When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 奇妙的噪声控制技术(标准版)

奇妙的噪声控制技术(标准版)导语:生产有了安全保障,才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷,生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时,生产活动停下来整治、消除危险因素以后,生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法,决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 噪声是干扰和影响人们正常工作、生活、学习的声音,随着社会生产水平和人民 物质文化生活水平的不断提高,人们对从各方面控制和消除噪声的要求越来越强烈, 因此降低噪声,是环境保护和劳动保护的一项重要课题。 目前,国外在噪声治理方面进展较快,提出了一系列奇妙的噪声控制技术,有些 早已付诸实施,效果甚佳。美国等一些国家的专家提出的“反噪声”技术就是十分新 颖的。美国希格比教授利用这一技术,成功地处理了大柴油机的低频噪声振动。即用 一组传感器将检测到的柴油机噪声信号输入计算机,然后,计算机对这种声音进行分 析并把“反噪声”信号通过一组密布在发动机表面的喇叭发送出

来,这样柴油机就完 全“沉寂”了。国外一些电气公司最近还研制了一种特制耳机,这种耳机由一个微型 的拾音器和一个通话器组成。进入耳机的声音由拾音器送入一个小小的电气箱里接受 分析,并测出了它的噪音成份类型。这时便产生一个“反噪声”信号,这个信号与噪 声的频率一致,但声波相位恰恰相反。两者由于干涉而相互抵消。使用这种特制的耳 机,可将噪声降低到50分贝左右。这种耳机在美国和欧洲至少有6家公司正在销 售,已广泛用于航空上。美国威斯康星州一厂家已生产出一种可放在空气管道中,以 减轻工业电风扇和加热器叶片及空调系统噪声的反噪声装置。纽约的反噪声专家前不 久宣称,他们为汽车制造的电子消声器,能在不减弱发动机性能和燃烧率的情况下抑 制发动机的隆隆声。加州一研究小组研制了一种电子计算机操作

汽车空调出风管道气动噪声分析与控制

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/3a3685649.html, 汽车空调出风管道气动噪声分析与控制 作者:汪怡平谷正气杨雪李伟平林肖辉芦克龙 来源:《湖南大学学报·自然科学版》2010年第03期 摘要:通过耦合CFD(Computational Fluid Dynamic)与专业声学代码SYSNOISE求解汽车空调管道气动噪声,即利用LES(Large Eddy Simulation)湍流模型对空调管道的瞬态流场进行求解获得噪声源项,然后将噪声源项作为边界条件导入SYSNOISE来计算噪声的传播。根据流场分析与声场分析结果对空调管道的结构提出了两种改型方案,并对改型前后的空调系统噪声进行了测试。测试结果表明相比原始空调系统,两种方案都能有效降低噪声且方案二效果更好,尤其大大降低了驾驶员附近的噪声,最大降幅达4.5 dB。 关键词:气动噪声;计算流体力学;大涡模拟;FW-H声学模型;直接边界元 中图分类号:U461.1 文献标识码:A Numerical Analysis and Control of the Aerodynamic Noise for Automotive HVAC Duct WANG Yi-ping1, GUZheng-qi1?, YANG-Xue2, LI Wei-ping1, LIN Xiao-hui1, LU Ke-long1 (1.State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacture for Vehicle Body, Hunan Univ, Changsha, Hunan 410082, China; 2. Wuhan Ordnance Noncommissioned Officers School, Wuhan, Hubei 430075, China) Abstract: The aerodynamic noise of automotive HVAC duct is predicted by CFD coupled with specialized acoustics codes SYSNOISE, namely the transient flow field in the automotive HVAC duct is computed based on large eddy simulation(LES) and the noise source term is get. Then the noise source term is imported into the acoustic software called SYSNOISE as boundary condition to compute the spread of noise. According to the analysis result of flow field and acoustic field, tow improvement schemes are proposed, and air-conditioning system noise was tested based on prototype and improvement model. The test results show the tow schemes are effective to reduce the air-conditioning system compare with the prototype model. In particular, the noise is significantly reduced nearby driver’s ear, and the largest decline up to 4.5dB. Key words: Aerodynamic Noise; CFD; Large Eddy Simulation (LES); FW-H model; Direct BEM (Boundary Element Method)

噪声控制管理办法

1.范围: 为有效控制噪声对环境的污染,减少噪声对公司的影响,明确对噪声的控制,特制定本办法; 本办法适用本公司各部门对噪声的控制。 2.职责 2.1纸盒、铁盒计划部负责本办法的制订、实施与检查; 2.2相关部门负责按本办法规定对本部门噪声源进行有效控制。 3.内容 3.1噪声控制标准 3.1.1本公司从源头对噪声实施控制,规定控制标准,减轻噪声对环境污染; a) 锣杆式空压机区域噪声≤60—65dB; b) 冲压机噪声:≤60-65 dB; c) 通风机区域噪声≤60—70dB; d)水冷却塔区域噪声≤50dB—55dB; 3.1.2厂界噪声控制标准 昼:55dB 夜:45dB 3.2 噪声监测 由区环保局对公司厂界噪声实施监测,公司根据需要请区环保局对声源噪声进行监测,确保噪声的源头得到控制。 3.3 对公司内区域噪声的控制规定。 3.3.1 为尽可能减轻噪声对环境的污染,在厂区规划布局中,已考虑了将高噪声设备布置在厂区的中间。 3.2.2 空压机房位于厂区的合适位置,有隔音措施;冲压机在车间靠中间位置;中央空调、水冷系统与宏晨包装有限公司相邻,通风机在车间内部与相关设备配套使用。 3.2.3 对噪声设备采取的降噪措施是: 3. 3设备噪声管理规定 3.3.1大型设备在专门机房内,做好隔音,消音工作,生产部负责做好维护保

养工作,使之正常运行,以减少噪音污染; 3.3.2 对厂区区域设备由生产部保持良好运行状态,各部门加强检查,发现问题及时报修,生产部在选用、更换、维修设备时,应优先考虑经济、环保、低噪声的设备。 3.4 检查考核 各生产部门对噪声设备的声级根据厂界噪声的检测结果提出对声源噪声的检测要求,经公司主管领导批准后,请区环保部门实施监测并记录,对不合格项开具《环境管理隐患整改通知单》,及时制定整改措施予以纠正。 办公室定期组织对相关部门噪声控制情况实施检查,并予以考核。

汽车整车气动声学风洞风噪试验——泄漏噪声测量方法

ICS号 中国标准文献分类号 团体标准 T/CSAEXXX-2020 汽车整车气动-声学风洞风噪试验 —泄漏噪声测量方法 Wind noise test for full-scale automobile in aero-acoustical wind tunnel — the measurement method of leakage noise (征求意见稿) 在提交反馈意见时,请将您知道的该标准所涉必要专利信息连同支持性文件一并附上。

目次 前言 (3) 1 范围 (4) 2 规范性引用文件 (4) 3 术语和定义 (4) 4 基本条件 (5) 4.1概述 (5) 4.2测试环境-声学风洞 (5) 4.3测试仪器 (5) 4.4被测车辆 (6) 4.5密封材料 (6) 4.5.1 胶带 (6) 4.5.2 胶泥或胶条 (6) 5测量与密封方法 (6) 5.1 概述 (6) 5.2 测量方法 (6) 5.3 车外密封 (7) 5.3 车内密封 (7) 6工况制定 (7) 6.1 概述 (7) 6.2 密封位置 (7) 6.3 整车泄漏噪声 (7) 6.4 局部泄漏噪声 (7) 6.4.1基准状态 (7) 6.4.2 测试顺序方法 (8) 6.5 工况制定基本原则 (8) 7测量流程 (8) 7.1 前期准备工作 (8) 7.2 正式测量过程 (8) 8 评价参数 (9) 8. 1概述 (9) 8.2A计权声压级 (9) 8.3累计声压差分值 (9) 8.4语言清晰度指数 (9) 8.5总响度 (9) 8.6 尖锐度 (9) 9记录 (10) 10数据处理和测量报告 (10) 附录 A (11) 附录 B (12) 附录 C (14)

汽车噪声控制方法研究

2006(6)总202轻型汽车技术 随着汽车工业的发展,汽车给世界带来了现代物质文明,但同时也带来了环境噪声污染等社会问题。至此汽车噪声控制日益引起人们的关注,尤其近几年来,作为汽车乘坐舒适性的重要指标,汽车噪声也会在很大程度上反映出生产厂家的设计水平及工艺水平,噪声水平成为衡量汽车质量的重要标志之一,因此控制汽车噪声到最低水平也是追求的方向。汽车噪声通过声辐射的方式传到车外、车内,为了达到国家规定的噪声标准,需要控制车辆外部噪声;随着现代汽车对乘坐的舒适性和行使安全性的要求越来越高,需要降低车辆内部的噪声。车内噪声过大会影响汽车的舒适性、语言清晰度,甚至影响驾驶员和乘客的心理、生理健康,如果驾驶员长期处于噪声环境中容易引起疲劳造成交通事故和生命危险;车外噪声过大会影响路人的身心健康。因此只有掌握车辆噪声产生机理采取对症下药就显得非常必要了。 1车辆噪声分类和产生机理 车辆噪声主要是发动机噪声,按其产生的机理可以分为结构振动噪声和空气动力噪声。 1.1空气动力噪声 凡是由于气体扰动以及气体和其他物体相互作用而产生的噪声称为空气动力噪声,它包括进气噪声、排气噪声、风扇噪声。进气噪声的主要成分通常包括:周期性压力脉动噪声、涡流噪声、气缸的亥姆霍兹共振噪声和进气管的气柱共振噪声;排气噪声是汽车及其发动机中能量最大的最主要的噪声源,它的噪声往往比发动机整机噪声高10 ̄15dB(A),因此降低排气噪声是主要的;风扇噪声在空气动力噪声中,一般小于进、排气噪声,特别是近几年来,一些车辆装设车内空调系统及排气净化装置等原因,使发动机罩内温度上升,风扇负荷加大,噪声变得更加严重。 1.2结构振动噪声 发动机的每一个零件在激振力的作用下发生振动而辐射的噪声,根据激振力的不同可以分为燃烧噪声、机械噪声、液体动力噪声三类。燃烧噪声是指气缸燃烧压力通过活塞、连杆、曲轴、缸体等途径向外辐射产生的噪声;机械噪声是发动机的零部件作往复的运动和旋转运动产生的周期力、冲击力和撞击力对发动机结构激振产生的噪声;液体动力噪声是发动机中液体流动产生的力对发动机结构激振产生的噪声。此外,由于机械撞击、摩擦和机械载荷的作用,车内装备的运动部件也会产生振动和车内噪声。 综上所述,噪声源是由多方面引起的,它与车身结构的固有频率、振型、阻尼等模态参数有着密切的关系。 2噪声控制 由车辆噪声产生的机理可知,几乎所有的噪声源都对车辆噪声有贡献,汽车本身也有可能放大和产生噪声,因此控制车辆噪声就成为亟待解决的工作。 汽车噪声控制方法研究 戴建营刘晓玲师春燕 (西华大学交通与汽车工程学院) 摘要 本文重点分析了汽车噪声产生机理,并提出相应的控制措施,对主动降噪方法和被动 降噪方法进行对比,论证了各自的优缺点。 关键词:汽车噪声与振动控制 技术纵横17

《工业企业噪声控制设计要求规范》GB/T50087-2013(整理最新版)

1 总则 1.0.1 为防止工业企业噪声的危害,保障职工的身体健康,保证安全生产与正常工作,保护环境,制定本规范。 1.0.2 本规范适用于工业企业的新建、改建、扩建与技术改造工程的噪声控制设计。1.0.3 工业企业的新建、改建和扩建工程的噪声控制设计应与工程设计同时进行。1.0.4 工业企业噪声控制设计,应对生产工艺、操作维修、降噪效果、技术经济性进行综合分析。 1.0.5 对于生产过程和设备产生的噪声,应首先从声源上进行控制,以低噪声的工艺和设备代替高噪声的工艺和设备,如仍达不到要求,则应采用隔声、消声、吸声、隔振以及综合控制等噪声控制措施。 1.0.6 对于采取相应噪声控制措施后其噪声级仍不能达到噪声控制设计限值的车间及作业场所,应采取个人防护措施。 1.0.7 工业企业噪声控制设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。2术语 2.0.1 工作场所workplace 劳动者进行职业活动并由用人单位直接或间接控制的所有工作地点。 2.0.2脉冲噪声impulsive noise 具有声压猝增特征的噪声,持续时间不大于1s。 2.0.3 A声级A-weighted sound pressure level 用A计权网络测得的声压级。 2.0.4 C声级C-weighted sound pressure level 用C计权网络测得的声压级。

2.0.5 倍频带声压级octave band sound pressure level 频带宽度为1倍频程时的声压级,基准声压为2×10-5Pa。 2.0.6 噪声敏感建筑物noise-sensitive buildings 指医院、学校、机关、科研单位、住宅等需要保持安静的建筑物。 2.0.7 对噪声敏感的企业noise-sensitive enterprise 内部工作性质或使用状况要求安静的企业。 2.0.8 噪声控制专用设备equipment specified for noise con-trol 专门为控制噪声而设计、生产或制造的设备。 2.0.9 高噪声设备high noise equipment 辐射噪声对工作环境或生活环境产生明显影响的设备。 2.0.10 隔声sound insulation 利用隔声材料和隔声结构阻挡声能的传播,把声源产生的噪声限制在局部范围内,或在噪声的环境中隔离出相对安静的场所。 2.0.11 透射系数transmission coefficient 在给定频率的条件下,通过材料后透射的声能量与入射的声能量之比。 2.0.12 扩散声场diffuse sound field 能量密度均匀、在各个传播方向作无规分布的声场。 2.0.13 声桥sound bridge 在双层或多层隔声结构中两层间的刚性连接物、声能以振动的方式通过它在两层中传播。2.0.14 声阱sound lock 具有大量声能吸收的小室或走廊,其用途是使室内两边可以相通但声耦合很小,从而提高两个分隔室的隔声能力。

汽车噪声的控制措施及控制技术

汽车噪音的控制措施及控制技术 随着汽车工业的发展,汽车给世界带来了现代物质文明,但同时也带来了环境噪声污染等社会问题。至此汽车噪声控制日益引起人们的关注,尤其近几年来,作为汽车乘坐舒适性的重要指标,汽车噪声也会在很大程度上反映出生产厂家的设计水平及工艺水平,噪声水平成为衡量汽车质量的重要标志之一,因此控制汽车噪声到最低水平也是追求的方向.汽车噪声通过声辐射的方式传到车外、车内,为了达到国家规定的噪声标准,需要控制车辆外部噪声;随着现代汽车对乘坐的舒适性和行使安全性的要求越来越高,需要降低车辆内部的噪声。车内噪声过大会影响汽车的舒适性、语言清晰度,甚至影响驾驶员和乘客的心理、生理健康,如果驾驶员长期处于噪声环境中容易引起疲劳造成交通事故和生命危险;车外噪声过大会影响路人的身心健康。因此只有掌握车辆噪声产生机理采取对症下药就显得非常必要了。 1.噪声的产生机理 车辆噪声主要是发动机噪声,按其产生的机理可以分为结构振动噪声和空气动力噪声。 1.1空气动力噪声 凡是由于气体扰动以及气体和其他物体相互作用而产生的噪声称为空气动力噪声,它包括进气噪声、排气噪声、风扇噪声。进气噪声的主要成分通常包括:周期性压力脉动噪声、涡流噪声、气缸的亥姆霍兹共振噪声和进气管的气柱共振噪声;排气噪声是

汽车及其发动机中能量最大的最主要的噪声源,它的噪声往往比发动机整机噪声高10~15dB(A),因此降低排气噪声是主要的;风扇噪声在空气动力噪声中,一般小于进、排气噪声,特别是近几年来,一些车辆装设车内空调系统及排气净化装置等原因,使发动机罩内温度上升,风扇负荷加大,噪声变得更加严重。 1.2结构振动噪声 发动机的每一个零件在激振力的作用下发生振动而辐射的噪声,根据激振力的不同可以分为燃烧噪声、机械噪声、液体动力噪声三类。燃烧噪声是指气缸燃烧压力通过活塞、连杆、曲轴、缸体等途径向外辐射产生的噪声;机械噪声是发动机的零部件作往复的运动和旋转运动产生的周期力、冲击力和撞击力对发动机结构激振产生的噪声;液体动力噪声是发动机中液体流动产生的力对发动机结构激振产生的噪声。此外,由于机械撞击、摩擦和机械载荷的作用,车内装备的运动部件也会产生振动和车内噪声。 综上所述,噪声源是由多方面引起的,它与车身结构的固有频率、振型、阻尼等模态参数有着密切的关系。 2.噪声的控制措施 在汽车发动机中,柴油机的燃烧噪声在总噪声中占有很大比例。目前所研究的降噪措施主要有: (1)采用隔热活塞以提高燃烧室壁温度,缩短滞燃期,降低空间雾化燃油系统的直喷式柴油机的燃烧噪声。如尼莫尼克镍基合

汽车噪声声音品质主观评价及控制

汽车噪声声音品质主观评价及控制 第一章绪论 1.1 论文研究的背景 随着现代社会的发展以及对高质量生活的不断追求,人们对车辆乘坐的舒适性要求越来越高。车内噪声不仅降低了乘坐的舒适性,还增加了驾驶员的疲劳感,容易使人烦躁,甚至危及行车安全。除此之外,也影响到人们对汽车质量的评价,进一步影响到汽车的销售。因此,如何控制和改善车内噪声就显得尤为重要。 传统的噪声控制,只强调噪声量级的大小,认为噪声级越低越好。为了得到舒适的车内环境,以前主要采取降低车内噪声的声压级的办法。随着研究的不断深入,我们发现传统的声压级不足以描述汽车噪声的全部特征,单纯地降低声压级并不能改善汽车乘坐的舒适性。近年来人们提出了声品质(Sound Quality):声品质是在特定的技术目标或任务内涵中声音的适宜性。汽车声品质就是在满足人和环境的要求下,寻求符合汽车特性的产品声音。声品质的研究实际上提出了现代噪声控制的理念,即噪声控制不仅仅是消极被动地降低噪声的声压级,而是能够根据顾客的

主观评价,通过合理有效的措施,使特定产品的噪声听上去不仅仅安静,而且尽可能的悦耳,甚至调节噪声至理想状态,并使不同的产品有各自独特的声音特性。除了频率及强度两大因素外,声品质的研究更强调心理声学及非声学因素等的直接影响。 1.2 汽车NVH 研究汽车噪声就要谈到NVH技术,汽车NVH是指汽车的Noise(噪声)、Vibration(振动)和Harshness(舒适性),主要是研究汽车噪声振动对整车性能及舒适性的影响。 Noise(噪声)是指引起人烦躁而危害人体健康的声音。汽车噪声不但增加驾驶员和乘员的疲劳从而影响汽车的行驶安全,而且对环境造成噪声污染。噪声常用声压级评价,其频率范围在20Hz-20kHz。汽车噪声主要包括结构噪声(车身壁板振动产生的噪声)、辐射噪声(如发动机、排气系统、制动器等辐射的噪声)、空气动力噪声(风噪、空气摩擦车身形成的噪声)等。 Vibration(振动)描述的是系统状态的参量(如位移)在其基准值上下交替变化的过程。汽车低频振动危害驾驶员和乘员的身体健康,同时不良的振动会给汽车零部件带来损坏,影响零部件的寿命。振动是噪声产生的原因,因此,振动和噪声的研究是密不可分的。

噪声控制规划 GB/T 17249.1-1998

声学低噪声工作场所设计指南 噪声控制规划 (GB/T 17249.1-1998) 1 范围 本标准通过论述噪声控制的基本概念,从而给出处理新建或已有工作场所噪声问题的规划。同时还论及了在购置新机器、设备时可采取的一些主要步骤。 本标准适用于装设有机器的各种工作场所。 2 引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 3767—1996 声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方近似自由场的工程法 GB/T 3768—1996 声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方采用包络测量表面的简易法 GB 3785—83 声级计的电、声性能及测试方法 GB 6881—86 声学噪声源声功率级的测定混响室精密法和工程法 GB 6882—86 声学噪声源声功率级的测定消声室和半消声室精密法 GB/T 14366—93 声学职业噪声测量与噪声引起的听力损伤评价 GB/T 14574—93 声学机器和设备的噪声标牌 GB/T 16404—1996 声学声强法测定噪声源的声功率级第1部分:离散点上的测量 GBJ 87—85 工业企业噪声控制设计规范 ISO 9614—2 声学声强法测定噪声源声功率级第2部分:扫描测量法 ISO 11200:1995 声学机器和设备的发射噪声有关确定工作位置和其他指定位置发射声压级基础标准的使用准则

ISO 11201:1995 声学机器和设备的发射噪声工作位置和其他指定位置发射声压级的测量一个反射面上方近似自由场的工程法 ISO 11202:1995 声学机器和设备的发射噪声工作位置和其他指定位置发射声压级的测量现场简易法 ISO 11203:1995 声学机器和设备的发射噪声由声功率级确定工作位置和其他指定位置发射声压级 ISO 11204:1995 声学机器和设备的发射噪声工作位置和其他指定位置发射声压级的测量环境修正法 ISO 11689:1996 声学比较机器和设备噪声发射数据的程序 ISO 11690—2:1996 声学安装机器的低噪声工作场所推荐设计方法第2部分:噪声控制措施 ISO 1996—1:1982 声学环境噪声的描述和测量第1部分:基本量和程序 ISO 1996—2:1987 声学环境噪声的描述和测量第2部分;与土地使用有关的数据采集 IEC 804:1985 积分平均声级计 3 定义 本标准采用下列定义。 3.1一般的噪声表述 3.1.1 声压级(Lp) sound pressure level 声压P(以Pa为单位)对基准声压Po(取为20μPa)平方之比的常用对数乘以10。 声压级是表述给定点噪声及评价噪声影响的主要参量。它是用声级计测量得到的,声级计的标准见GB 3785。侧量时所用的频率计权(A或C)、频带宽度及时间计权(S、F、I或peak)都应标注。例如:具有时间计权peak(峰值)的C计权声压级记作Lpc,peak。

汽车噪声控制技术的最新进展与发展趋势

汽车噪声控制技术的最新进展与发展趋势 摘要:对汽车噪声控制技术领域的最新进展及发展趋势进行综述,包括噪声控制技术在汽车新产品设计中的应用(整车级别的声学品质目标设定、系统和元件级别的声振特性目标设定)、NVH仿真分析的置信度、NVH虚拟环境技术、车辆噪声控制的材 1 噪声等, , 要集中在低频。对于这类噪声,特别是在20~200Hz的频段内,给人的主观感受是一种所谓的“轰鸣声”,即通常所说的“Booming”,能造成司乘人员强烈的不适感。在如此低的频段内,常规的吸声降噪措施几乎无效。目前,主动消声技术尚不成熟,由于其用做控制声源的大体积低频扬声器的空间布置受到限制,亦不能很好地实现工程应用。事实上,对Booming的控制仍是目前世界性的难题。?

当前,同档次车型在常规性能方面的综合性价比越来越接近且均已达到较高水平,因此,提高车辆噪声控制水平已成为新的竞争焦点和技术发展方向。在此背景下,车辆的NVH(Noise/Vibration/Harshness)性能正逐渐演变为重要的设计指标,这也是用户所关心的整车性能指标之一。汽车噪声控制水平必将成为决定车型开发成功与否的不可或缺的重要因素之一,与之相关的分析、测试及材料技术等自然成为汽车 2 节,NVH ? 2.1整车级别的声学品质目标设定? 按照新的设计理念,整车级别的声学品质应当既能够满足一般意义上的声学舒适性要求,又能够充分体现车型档次并强化品牌特色。正如每个人都拥有自己特定的音质和音色一样,或委婉动听以体现其优雅性,或浑厚深沉以体现其尊贵性,或豪迈奔放以体现其充沛的动力性,等等。具体处理时,往往可以从对照(竞争)车型的声学

汽车用风扇气动噪声的CFD计算

车用风扇气动噪声的CFD计算 范士杰 (一汽技术中心 长春,130011)) 摘 要:国家标准(GB1495-2002)对降低车外噪声提出了明确的要求,而车用冷却风扇是汽车的主要噪声源之一,对车用风扇的气动噪声进行预测分析,对于降低汽车噪声具有重要意义。由于噪声计算的复杂性,国内用CFD方法预测气动噪声尚处于开始阶段。一汽技术中心使用Fluent软件对自由空间中风扇的气动噪声进行了预测分析,采用了如下技术:用大涡模拟计算非定常流场;滑移网格;声学计算采用FW-H模型;并行计算。与试验结果的对比表明,在观测点处计算预测的声压级与试验结果吻合较好,为分析研究风扇等旋转机械的气动噪声提供了有效的手段。 关键词:噪声 大涡模拟 风扇 CFD 0 引 言 空气动力噪声问题广泛存在于工程界(车辆、家电、机电设备等),预测并降低各种设备中风扇/风机等旋转机械的气动噪声具有普遍的意义。国家标准(GB1495-2002)对车外噪声提出了明确的限制(2005年以后实行更严格的标准),实测结果指出[1],冷却风扇是汽车的主要噪声源之一。由于噪声计算的复杂性,国内对气动噪声的计算分析多以经验公式和简化的理论模型为主,用CFD分析的方法对气动噪声进行数值预测尚处于开始阶段。用CFD方法计算声场之前,首先要计算非定常的三维流场,得到准确的压力波动等流动变量,为此需采用高级湍流模式(如LES),使计算量大增。由于噪声能量在流场总能量中只占很小的比例,故对计算的误差要求较高,提高了正确收敛的难度。 Fluent6.2版增加了对旋转机械声学计算的支持。作者使用Fluent6.2在IBM并行机上对车用冷却风扇的气动噪声进行了CFD计算分析,用大涡模拟计算非定常流场,用FW-H模型计算声场,得到了在若干观测点处的噪声频谱,与消声室中实际测试所得频谱吻合较好,所使用的方法亦适用于各种旋转机械的气动噪声和外流场噪声的预估及设计改进。 1计算模型 以实际使用的冷却风扇为计算对象,几何模型和计算域如图1所示,采用四面体无结构网格,网格数约为180万,在风扇区与相邻区域之间采用滑移网格(moving mesh)。风扇转速为1000转/分。2个观测点距离风扇中心均为1米,位置如图2所示。 _____________________________________ 作者简介:范士杰,男,高级工程师,硕士,长期从事汽车空气动力学及CFD分析研究。

汽车噪声的控制措施及控制技术的发展趋势

汽车噪声的控制措施及控制技术 摘要:通过分析汽车噪声的来源和噪声控制的一般方法,提出了降低汽车噪声的一些方法及措施。并简要阐述主动降噪方法和被动降噪方法,论证下各自的优缺点。 关键词:汽车、噪声、控制措施 随着汽车工业的发展,汽车给世界带来了现代物质文明,但同时也带来了环境噪声污染等社会问题。至此汽车噪声控制日益引起人们的关注,尤其近几年来,作为汽车乘坐舒适性的重要指标,汽车噪声也会在很大程度上反映出生产厂家的设计水平及工艺水平,噪声水平成为衡量汽车质量的重要标志之一,因此控制汽车噪声到最低水平也是追求的方向.汽车噪声通过声辐射的方式传到车外、车内,为了达到国家规定的噪声标准,需要控制车辆外部噪声;随着现代汽车对乘坐的舒适性和行使安全性的要求越来越高,需要降低车辆内部的噪声。车内噪声过大会影响汽车的舒适性、语言清晰度,甚至影响驾驶员和乘客的心理、生理健康,如果驾驶员长期处于噪声环境中容易引起疲劳造成交通事故和生命危险;车外噪声过大会影响路人的身心健康。因此只有掌握车辆噪声产生机理采取对症下药就显得非常必要了。 1.噪声的危害分析 经科学研究和长期实践证明,由于噪声的影响,会导致驾驶员神经系统功能下降。例如:条件反射受到抑制,神经末梢受损,震动觉、痛觉功能减退,对环境温度变化的适应能力降低;车辆的震动使手掌多汗,指甲松脆;震动过强时,驾驶员会感到手臂疲劳、麻木、握力下降。长此下去,会使肌肉痉挛、萎缩,引起关节的病变,出现脱钙、局部骨质增长或变形性关节炎。强烈的震动和伴随的噪音长期刺激人体,会使植物神经功能紊乱,出现恶心、呕吐、失眠和眩晕等症状,女驾驶员还会出现月经失调、痛经、流产、子宫脱垂等病症。噪声的危害应引起我们高度的重视。 2.噪声的产生机理 车辆噪声主要是发动机噪声,按其产生的机理可以分为结构振动噪声和空气动力噪声。 2.1空气动力噪声 凡是由于气体扰动以及气体和其他物体相互作用而产生的噪声称为空气动力噪声,它包括进气噪声、排气噪声、风扇噪声。进气噪声的主要成分通常包括:周期性压力脉动噪声、涡流噪声、气缸的亥姆霍兹共振噪声和进气管的气柱共振噪声;排气噪声是汽车及其发动机中能量最大的最主要的噪声源,它的噪声往往比发动机整机噪声高10~15dB(A),因此降低排气噪声是主要的;风扇噪声在空气动力噪声中,一般小于进、排气噪声,特别是近几年来,一些车辆装设车内空调系统及排气净化装置等原因,使发动机罩内温度上升,风扇负荷加大,噪声变得更加严重。

噪声控制程序(新版)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 噪声控制程序(新版)

噪声控制程序(新版) 导语:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。 1范围 本标准规定了噪声控制程序,确保噪声排放符合国家法律、法规及相关标准要求,防止噪声扰民和职业病的发生。 本标准适用于公司所有噪声源及噪声排放的控制与防治。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过在本标准中的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T24001-2004环境管理体系要求及使用指南 GB/T28001-2001职业健康安全管理体系规范 Q/XJ13.00—2005质量/环境/职业健康安全一体化管理手册 Q/XJ13.03—2005法律/法规及其它要求管理与评价程序

Q/XJ13.09—2005设备设施管理程序 Q/XJ13.17—2005对相关方影响控制程序 Q/XJ13.39—2005环境和职业健康安全绩效监测与测量控制程序Q/XJ13.41—2005环境和职业健康安全不符合控制程序 Q/XJ13.44—2005记录控制程序 3术语 本标准涉及的环境与职业健康安全方面的术语,均采用 GB/T24001-2004和GB/T28001-2001中规定的定义。 4职责 4.1生产部负责生产过程中噪声的控制。 4.2综合管理部负责噪声源相关设备的维修。 4.3质检部负责与卫生行政部门、环境保护行政部门联系对厂房内、厂界噪声的监测,负责对各部门噪声排放的日常监督检查。 5程序 5.1公司存在的噪声源 a)生产设备:组装线、老化箱、母线折弯机及其它产生噪声的设备; b)辅助设施:叉车、电瓶车、监测设备及其它产生噪声的辅助设

汽车噪声来源

汽车噪音的来源 汽车是一个高速运动的复杂组合式噪声源。汽车发动机和传动系工作时产生的震动、高速行驶中汽车轮胎在地面上的滚动、车身与空气的作用,是产生汽车噪音的根本原因。 根据汽车噪音对环境的影响,可将汽车噪音分为车外噪音和车内噪音,车外噪音是指汽车各部分噪音辐射到车外空间的那部分噪音。主要包括发动机噪音、排气噪音、轮胎噪音、制动噪音和传动系噪音等。车内噪音是指车厢外的汽车各部分噪音通过各种途径传入车内的那部分噪音以及汽车各部分震动传递路径激发车身各部件的结构震动向车厢内辐射的噪音,这些噪音声波在车内空间声学特性的制约下,生成较为复杂的混响声场,从而形成车内噪音。平静汽车隔音的研发人员通过实验发现抑制车辆内部噪音,改善混响声场最有效的方式就是选择性能优异的隔音材料并利用异型吸音槽来缓冲并吸收汽车噪音,从而在止震和隔音的基础上达到最佳的吸音降噪效果。 平静隔音把汽车噪音来源简要分为以下几种:发动机噪音、排气系统噪音、风扇噪音、传动系统噪音、轮胎噪音、制动噪音、气动噪音、车身结构噪音等等,由于车辆噪音的复杂性,以上噪音源并非仅是并列关系,而从平静隔音实际研发的角度看,汽车噪音源还可以在目前的基础上做更进一步的分析。 发动机噪音

发动机噪音中,除了发动机机体发出的机械声外,还包括进气系统噪音,改装族更换“冬菇头”以后动力增大的同时发动机噪音也增加不少,就是因为对原车进气系统做了改动的原因:高速气体经空气虑清器、进气管、气门进入气缸,在流动过程中,会产生一种很强的气动噪音。降低发动机本身产生的噪音及由发动机震动引起的其它噪音有若干办法: 1 、改造发动机燃烧过程以降低燃烧爆发的冲击; 2 、降低由此冲击产生的激后力引起的发动机各部件震动; 3 、降低由活塞上下运动、曲轴转动引起的不平衡力以及降低发动机机械震动。 发动机运转的噪音主要由挡火墙和驾驶室的前底板部位传入驾驶舱,因此,平静汽车隔音通过在 U 槽、挡火墙及底板部位粘贴带异型吸音槽的吸音棉来抑制噪音。 排气系统噪音 是发动机噪音的一部分,主要包括消声器支撑架及排气管道震动辐射出的噪音,发动机震动及排气动作引起的辐射噪音,还包括由排气口出来的排气噪音。主要降噪方法: 1 、利用消声器降低排气出口噪音,在生产消声器的环节,通过提高仿真计算方法的精度,实现在不增加排气阻力的条件下改善消声效果。 2 、在排气口对排气噪音施加与其幅值大小相等,相位相反的二次声源或震动源,可自动地消除存在的震动噪声问题,实现主动降低噪音。 为降低发动机、传动系统、排气系统表面产生的辐射噪音,不仅要降低激励力,而且要改善结构的震动特性,达到即使有激励力,也不易产生噪音的效果。如:可以通过仿真计算推测发动机缸体等部位产生的辐射噪音,用震动特性优化方法,采取在轻量化基础上达到最佳效果的措施。因此,好的隔音材料和降噪效果不应该以增加车辆自重,牺牲加速性能,增加油耗为代价 风扇噪音 散热风扇通常也称为电子扇,是引擎舱内较大的噪音源。风扇噪音属于空气动力噪音,严格的说,也是构成发动机噪音的一部分。风扇运转过程中,由散热器隔栅吸入的冷却气流,经散热器风扇叶片吸入,从发动机间隙排出,气流运动的这一过程产生了旋转噪音和涡流噪音。夏季在怠速状态下开空调,风扇的运转会明显引起较大噪音。平静隔音研究人员认为风扇的噪音与以下因素密切相关: 1、风扇的外形。风扇外形决定风扇本体的阻力系数。包括叶片数量、叶片间断间隙、叶片角度及弯曲度等。 2、散热器吸入气流的紊流度。 3、风扇叶尖处及缝隙处产生的噪音。

汽车噪声控制技术的进展与发展趋势

汽车噪声控制技术的进展与发展趋势 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

汽车噪声控制技术的最新进展与发展趋势摘要:对汽车噪声控制技术领域的最新进展及发展趋势进行综述, 包括噪声控制技术在汽车新产品设计中的应用( 整车级别的声学品质目标设定、系统和元件级别的声振特性目标设定) 、NVH 仿真分析的置信度、NVH 虚拟环境技术、车辆噪声控制的材料及结构技术等相关主题。 关键词:汽车噪声控制技术趋势 1 前言 近年来, 随着发动机技术的突飞猛进, 发动机噪声有较大幅度的降低。发动机之外的其他噪声来源如传动系噪声、轮胎噪声、排气噪声以及车身壁板结构振动辐射噪声等, 对车辆整体噪声的贡献份额相对增大, 对它们实施控制的重要性也与发动机噪声控制同样重要。 车辆噪声控制问题的复杂程度剧增, 主要体现在噪声控制方向的模糊性、广泛性, 以及各类噪声来源与车辆整体噪声水平之间的弱相关性。这里需要指出, 由车身壁板结构振动辐射的噪声, 在车内空间建立声场并与车身结构振动相耦合,其噪声能量主要集中在低频。对于这类噪声, 特别是在20~200 Hz 的频段内, 给人的主观感受是一种所谓的“轰鸣声”, 即通常所说的“Booming”, 能造成司乘人员强烈的不适感。在如此低的频段内, 常规的吸声降噪措施几乎无效。目前, 主动消声技术尚不成熟, 由于其用做控制声源的大体积低频扬声器的空间布置受到限

制, 亦不能很好地实现工程应用。事实上, 对Booming 的控制仍是目前世界性的难题。 当前, 同档次车型在常规性能方面的综合性价比越来越接近且均已达到较高水平, 因此, 提高车辆噪声控制水平已成为新的竞争焦点和技术发展方向。在此背景下, 车辆的NVH(Noise /Vibration /Harshness) 性能正逐渐演变为重要的设计指标, 这也是用户所关心的整车性能指标之一。汽车噪声控制水平必将成为决定车型开发成功与否的不可或缺的重要因素之一, 与之相关的分析、测试及材料技术等自然成为汽车工程领域关注的新焦点。 2 噪声控制技术已应用在汽车新产品的设计阶段 国外一些汽车公司已将噪声控制的理念和技术纳入到新车型设计流程的关键环节 , 例如概念设计、技术设计以及改进设计等阶段, 以期从设计源头上确保车辆的NVH 品质。噪声控制技术应用于新产品的设计阶段, 其主要技术环节亦按照内在的逻辑而构成相对规范化的技术流程, 一般包括车辆声学品质目标设定、低噪声设计与优化、声学品质评价及设计验证等步骤。当前, 声学品质的目标设定已成为工程应用领域研究的新热点, 具体又可分成如下2 个层次。 2.1 整车级别的声学品质目标设定

汽车气动噪声的数值模拟分析

汽车气动噪声的数值模拟分析 随着车辆性能的提高及高等级公路的建设,车辆的速度越来越快,车辆外流场的气动噪声以车速的6次方的数量增长。因而,当车辆的其它噪声得到有效的控制后,车辆的气动噪声就变得尤为重要了。70年代,研究人员发现,车速为70km/h的情况下,气动噪声的范围为62~78dB,而在速度为110km/h的情况下,气动噪声的范围达到80~90dB。新的研究表明,车速超过100km/h,气动噪声对车外噪声的影响己超过了其它噪声。 数值模拟方法可在新车设计初期的造型阶段进行气动噪声的预测,为选型及造型参数修改提供依据,从而可以较早地得到较理想的产品,避免产品缺陷。文章以一款车型为例进行了气动噪声的数值模拟。 1湍流模型的选择 气动噪声模拟可以选择几种不同的数值方法,大涡模拟可以得到精确的模拟效果,但要求生成的网格质量好,计算比较耗时。在产品设计的初始阶段,往往需要噪声的大致分布情况,基于模型的噪声源方法可以解决这一问题。 模型的湍流动能输运方程: 湍流动能耗散率输运方程:

2模型网格的划分和计算域的建立 模型是在CATIA软件上建立的,然后导入ICEMCFD软件中进行网格划分。为了提高计算的效率,对模型的底部进行了简化处理。 根据经验,流场仿真计算所取的计算域到达一定的大小时,汽车的流场就不再受计算域大小的限制。假设汽车模型长为L,宽为W,高为H,则计算域的取法为汽车前部取3L,侧面取4W,上部取5H,汽车后部取7L。 为了解决汽车求解域大,网格数目多的难点,按照离车身的距离不同,网格的大小也不同:离车身近的区域网格划分比较密,使之能够清楚的表现车身表面附近的细致情况。而远离车身的区域,网格可以适当的稀疏,以减少网格的数量,节约计算时间。最终网格划分结果如图1所示,网格数1369839。 3边界条件

汽车振动噪声(NVH)控制——汽车工业面临的新问题

汽车振动噪声(NVH)@制——汽车工业面临的新问题 黄遵国,王 彦 (东风汽车有限公司商用车技术中心,湖北武汉430056) 摘要:汽车NVH(Noise,Vibration,Harshness)特性是汽车五大重要性能之一,是汽车行业与相关汽车零部件行业关注的综合性问题。本文分析了车内振动、噪声的产生原因及传递路径,并给出了汽车主要的减振、降噪、密封零部件(如动力总成悬置、底盘村套、悬架系统、筒式减振器等)的结构形式,工作原理、发展趋势等,并展望了汽车NVH控制技术的发展前景。 关键词:汽车NVH;汽车NVH零部件;汽车密封件中图分类号:TQ 153 文献标志码:A ImprovingVehicleNVHPerformance--ANewProblemEncounteredbyAutomobileIndustry HUANG Zunguo,WANGYan (CommercialVehicleTechnologyCenter,Dongfeng MotorCo.,Ltd,Wuhan430056,China) Abstract:NVH is one ofthefivemostimportantcharacteristicsofvehiclewhichhasbeengot muchattention byauto‘ mobileindustry.The reason andtransmissionpathofvehicleNVHwasanalyzed in thepaper.Alsothe structure and oper— ating principleofsomesubsystemforoptimizingvehicleNVHperformancewerepresented,such as power trainmount, chassisbush,and suspension systemetc.Finally,thefutureofoptimizingNVHtechnologywascommented. Key words:VehicleNVH,NVHsubsystem。Sealingunit 汽车NVH是指在汽车驾乘过程中,驾乘人员感受到的噪声(Noise)、振动(Vibration)和声振粗糙度(Harshness)。由于以上三者是同时出现且密不可分的,因此常把它们放在一起进行研究,其中噪声的频率范围为30Hz一-40kHz,主要指驾乘人员听到的车内噪声。振动的频率范围为1~200 Hz, 主要是驾乘人员感受到的来自于转向盘、地板和座椅的振动。声振粗糙度是指噪声和振动的品质,是描述人体对振动和噪声的主观感受的指标,不能直接用客观测量方法来度量。由于声振粗糙度描述的是振动和噪声使人不舒适的感觉,因此又称Harsh-ness为不平顺性,又因为声振粗糙度经常用来描述冲击激励产生的使人极不舒适的瞬态响应,因此也称Harshness为冲击特性。 车内振动主要来自于2个方面,其一是由动力总成振动向车内的传递;其二是由路面激励通过轮胎向车内的传递。 车内噪声通常也来自2个方面,其一是由动力总成及附件噪声、轮胎噪声、风噪声等空气噪声向车内的传递;其二是由底盘、车身等结构件振动传递到车厢而引起的结构噪声。如图1所示,由车内振动和噪声的传递路径可知,振动问题和噪声问题往往是耦合在一起的。 由于振动和噪声源往往无法改变或很难在短时间内进行优化改进,因此在一款新车型的开发过程中,工程人员往往通过设计优化NVH零部件来控 发动机激动}r.1动力总成振动卜————叫悬J霞系统 五亟卜——趣圃I 孰挫 k——_叫主塑些!l I!堕堡垫l 圈1车辆振动噪声传递路径 制振动和噪声的传递路径,从而实现对整车NVH目标的控制。 NVH零部件通常分为减振产品和降噪产品两大类。减振产品主要包括橡胶减振产品、弹簧阻尼减振产品,其中,橡胶减振产品在车内的分布最为广泛,用于动力总成、车身、底盘等各类结构件之间的弹性连接和缓冲。弹簧阻尼减振器主要包括各类悬架弹簧及液压筒式减振器,轮胎和车身的弹性连接起到阻尼的作用。 降噪产品主要包括隔音吸音产品(通常简称为隔音产品)和密封产品,隔音产品涵盖范围很广,主要分布于发动机舱、乘员厢、行李厢和底盘,其中顶棚、主地毯等在内的大部分内饰件同时也是车内噪声控制的重要零部件。因此,在NVH领域往往被作为隔音产品进行考虑。密封产品主要是指各类门、窗密封条,其目的是通过密封来隔绝空气噪声的 传递。如图2所示。 《新技术新工艺》?数字技术与机械加工工艺装备 2011年 第7期 ?73? ;墓Ik 塑丽

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