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混合动力挖掘机动臂节能系统研究 被引量:11
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作者 柯坚 李培 +2 位作者 于兰英 吴文海 邓斌 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2011年第6期109-112,共4页
为解决挖掘机动臂在下降过程中势能转化为热能的情况,目前多数挖掘机都采用了动臂流量再生回路。根据动臂下降过程中能量的变化,通过改进普通的动臂流量再生回路,设计了带势能回收的动臂流量再生回路,并以23T挖掘机为研究对象,计算了两... 为解决挖掘机动臂在下降过程中势能转化为热能的情况,目前多数挖掘机都采用了动臂流量再生回路。根据动臂下降过程中能量的变化,通过改进普通的动臂流量再生回路,设计了带势能回收的动臂流量再生回路,并以23T挖掘机为研究对象,计算了两种回路的功率分配和能量损耗。采用AMEsim建立了仿真模型,对两种回路的运行性能和能量损耗进行了分析,仿真结果表明,带势能回收的回路相比普通流量再生回路在节流阀上消耗的能量降低了40.34%,提高了能量的利用率。 展开更多
关键词 液压挖掘机 动臂 节能系统 流量再生 势能回收
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融合流量再生的飞轮储能挖掘机能量回收系统 被引量:10
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作者 李建松 黎少辉 +2 位作者 周波 孙金海 金月峰 《液压与气动》 北大核心 2020年第5期68-74,共7页
针对挖掘机动臂下放过程中的势能浪费问题,提出了一种基于飞轮储能的机械式动臂势能回收系统;为了尽量减小液压泵马达的型号,该系统融合了流量再生原理;结合某4 t试验用挖掘机,对系统的关键元件进行了计算和选型;使用AMESim软件进行了... 针对挖掘机动臂下放过程中的势能浪费问题,提出了一种基于飞轮储能的机械式动臂势能回收系统;为了尽量减小液压泵马达的型号,该系统融合了流量再生原理;结合某4 t试验用挖掘机,对系统的关键元件进行了计算和选型;使用AMESim软件进行了仿真分析,研究了液压泵马达排量对系统能量回收和再利用的影响。结果表明,该系统在实现了流量再生功能的同时,最高可实现约61%的动臂势能的回收与再利用,显著提高了液压系统的能量利用效率。 展开更多
关键词 飞轮 流量再生 挖掘机 能量回收
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挖掘机动臂流量再生与势能回收节能系统研究 被引量:9
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作者 张树忠 邓斌 +1 位作者 曹学鹏 李磊 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第7期926-929,935,共5页
针对挖掘机工作装置下放时大量势能转化为热能的问题,提出了一种以液压蓄能器为储能元件同时实现势能回收和流量再生的新型动臂节能系统。首先分析了其系统构成和运行机理;然后建立了工作装置机械结构模型和各个元件的数学模型,对动臂... 针对挖掘机工作装置下放时大量势能转化为热能的问题,提出了一种以液压蓄能器为储能元件同时实现势能回收和流量再生的新型动臂节能系统。首先分析了其系统构成和运行机理;然后建立了工作装置机械结构模型和各个元件的数学模型,对动臂下放工况的速度等参数进行了数值仿真,由此计算出系统回收的能量和再生的流量等;最后,通过对系统运行过程和能耗进行分析。结果表明:该系统可显著提升节能效果,运行状况良好,是挖掘机节能减排的有效途径。 展开更多
关键词 液压挖掘机 能量回收 液压蓄能器 势能 流量再生
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混合动力挖掘机动臂液压系统节能仿真分析 被引量:2
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作者 杜黎 罗艳蕾 +1 位作者 周山旭 杨蕾 《机床与液压》 北大核心 2023年第7期140-145,共6页
针对挖掘机动臂下降时较大势能转化为热能的工况,各种能量回收与再利用系统逐渐被提出。基于流量再生与平衡理论提出一种挖掘机动臂的能量回收系统,在该系统中,动臂下降时的部分势能通过流量再生的方式得到直接利用,而另一部分势能通过... 针对挖掘机动臂下降时较大势能转化为热能的工况,各种能量回收与再利用系统逐渐被提出。基于流量再生与平衡理论提出一种挖掘机动臂的能量回收系统,在该系统中,动臂下降时的部分势能通过流量再生的方式得到直接利用,而另一部分势能通过平衡回路以液压能的形式储存在蓄能器中,当动臂上升时再将该部分能量释放出来,完成能量的回收与再利用。使用AMESim搭建传统挖掘机工作装置模型与该能量回收工作装置系统模型,通过计算分析得到能量回收系统中主要参数的最优值。仿真结果表明:能量回收系统在参数优化后,可实现对挖掘机动臂势能37.25%的回收与利用;同时,在挖掘机动臂的一个典型工作周期中,参数优化后的能量回收系统相较于传统挖掘机动臂系统,可实现55.52%的流量再生以及31.64%的节能效果。 展开更多
关键词 能量回收 流量再生 平衡理论 节能
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液压挖掘机斗杆内收流量分配节能设计
5
作者 高韶坤 艾建军 《液压与气动》 北大核心 2024年第4期142-150,共9页
为解决小型挖掘机挖掘工况(正负载)下斗杆内收速度慢、系统压力高、存在溢流损失等问题,提出一种斗杆内收节能系统,挖掘工况下,使斗杆内收通过节能阀回油,即斗杆内收流量不再生时增大回油面积。给出了该节能系统工作原理和仿真参数,基于... 为解决小型挖掘机挖掘工况(正负载)下斗杆内收速度慢、系统压力高、存在溢流损失等问题,提出一种斗杆内收节能系统,挖掘工况下,使斗杆内收通过节能阀回油,即斗杆内收流量不再生时增大回油面积。给出了该节能系统工作原理和仿真参数,基于AMESim搭建了斗杆内收节能系统仿真模型,对比仿真了有无节能阀系统的斗杆内收速度、压力、流量等动态特性,分析了节能阀直径对斗杆内收动态特性的影响效果,进行了系统实际应用可行性分析,挖掘机整机测试有效验证了仿真结论。结果表明:引入节能阀,斗杆内收速度增加18%,斗杆油缸进油压力降低65%;节能阀直径对斗杆内收系统输出流量、回油总流量、系统压力影响不大;通过挖掘机整机测得斗杆内收速度提高19%。 展开更多
关键词 液压挖掘机 斗杆内收 流量分配 节能阀
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液阻全桥网络负载口独立电液系统节能控制策略仿真
6
作者 刘国平 熊剑峰 +4 位作者 陆振宇 纵怀志 张军辉 曹塘茂 吴健鹏 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期13-23,共11页
针对传统电液控制系统节流损失大、能耗高、效率低的问题,采用液阻全桥网络搭建了具有负载口独立控制特性的新型电液控制系统,详细研究了该系统在典型四象限负载下的节能控制策略。液阻全桥网络电液系统由5个二位二通比例阀组成,根据其... 针对传统电液控制系统节流损失大、能耗高、效率低的问题,采用液阻全桥网络搭建了具有负载口独立控制特性的新型电液控制系统,详细研究了该系统在典型四象限负载下的节能控制策略。液阻全桥网络电液系统由5个二位二通比例阀组成,根据其具有的负载口独立控制特性,将系统归纳为传统三位四通、负载口独立和负载敏感3种控制模式。传统三位四通下,两负载口开度控制模拟三位四通进出口耦合形式;负载口独立模式下,采用一腔控制流量另一腔阀口全开的控制策略;负载敏感模式下,控制泵出口压力比进油腔压力高一个定值,从而实现负载敏感功能。在超越负载下,3种模式都使用流量再生回路进行节能控制。AMESim+Matlab联合仿真结果表明,与传统的三位四通模式相比,三位四通流量再生、负载口独立、负载口独立流量再生、负载敏感模式分别节能43.38%、65.27%、77.91%、83.58%。 展开更多
关键词 负载口独立 节能 流量再生 位置控制 负载敏感
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液压挖掘机动臂节能系统分析 被引量:5
7
作者 吴文海 柯坚 +2 位作者 李培 刘桓龙 于兰英 《机床与液压》 北大核心 2013年第1期45-50,共6页
针对液压挖掘机动臂下降过程中大量势能转化为热能的工况,对普通的动臂液压回路、动臂流量再生回路和动臂势能回收系统进行了分析和比较,根据动臂下降过程中能量的变化,改进设计了带势能回收的流量再生回路系统。以23t液压挖掘机为研究... 针对液压挖掘机动臂下降过程中大量势能转化为热能的工况,对普通的动臂液压回路、动臂流量再生回路和动臂势能回收系统进行了分析和比较,根据动臂下降过程中能量的变化,改进设计了带势能回收的流量再生回路系统。以23t液压挖掘机为研究对象,分析并计算了4种回路的功率分配和能量损耗。采用仿真软件AMEsim建立仿真模型,对4种回路的运行参数和能量损耗进行对比,并对带势能回收的流量再生回路的关键参数进行分析。仿真结果表明:选择合适参数的带势能回收的流量再生回路大大降低了节流阀上能耗,具有较高的能量利用率。 展开更多
关键词 液压挖掘机 动臂 节能系统 流量再生 势能回收
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高负压液压油缸系统流量再生液压阀再设计和能效分析 被引量:5
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作者 李晓祥 王安麟 樊旭灿 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期52-59,共8页
为解决高负压液压油缸系统存在的机器作业效率低与能量损耗大的问题,提出了高负压液压油缸系统流量再生液压阀再设计的方法。首先,以某土方机械油缸用常用液压阀为研究对象,通过析因分析可知,非再生流量回路的固定液阻参数对液压阀流量... 为解决高负压液压油缸系统存在的机器作业效率低与能量损耗大的问题,提出了高负压液压油缸系统流量再生液压阀再设计的方法。首先,以某土方机械油缸用常用液压阀为研究对象,通过析因分析可知,非再生流量回路的固定液阻参数对液压阀流量再生供油率的效应显著;其次,对液压阀最大流量再生供油率较低的问题,提出将非再生流量回路固定液阻设计为可变液阻、且与再生流量回路可变液阻差动联控的方法;最后,在所提方法的基础上,借助试验设计和响应面方法,实现以阀结构参数为设计变量、液压阀流量再生供油率最大化为优化目标的阀结构再设计。通过对2 000 h以上的小样本整机进行试验验证,结果表明,流量再生液压阀的供油率和工作装置快降作业效率分别提高了29%、27%以上,非再生流量理论能量损失减少了90%以上。该方法有效解决了油缸无杆腔高负压及其能量损耗问题,同时所提面向液阻差动联控的液压阀再设计理念与流程,对解决同类高负压液压油缸系统设计问题具有一定的工程意义。 展开更多
关键词 高负压油缸 流量再生 能效分析 响应面方法 液阻
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液压挖掘机动臂势能回收系统设计
9
作者 崔凯 《液压与气动》 北大核心 2023年第9期130-139,共10页
针对现有挖掘机动臂重力势能回收系统缺陷及重力势能严重浪费等问题,进行了重力势能回收系统方案设计,提出一种液压挖掘机动臂下降流量再生回收系统。基于AMESim对各元件模型及系统仿真总模型进行了搭建和参数配置,仿真分析了动臂升降... 针对现有挖掘机动臂重力势能回收系统缺陷及重力势能严重浪费等问题,进行了重力势能回收系统方案设计,提出一种液压挖掘机动臂下降流量再生回收系统。基于AMESim对各元件模型及系统仿真总模型进行了搭建和参数配置,仿真分析了动臂升降时大小腔压力、流量、再生流量动态性能及动臂位移速度动态性能,计算了动臂下降再生流量贡献率,研究了再生阀芯通径、大腔回油背压、主阀LS→动臂小腔通流面积对再生流量和动臂速度的影响情况,最后进行了整机数据测试。研究结果表明:流量再生阀对动臂下降贡献率仿真值为48%,实测计算值为28.2%;增大流量再生阀通径,再生流量增加,动臂下降速度增大;增加动臂下降背压,再生流量不增加,反而减小,动臂下降速度减小,原因是增加下降背压使大腔输出流量减小,故可再生流量减小,则动臂下降变慢;增大主阀LS腔→小腔通流面积,再生流量增加,动臂下降加快。 展开更多
关键词 挖掘机 负载敏感 动臂 流量再生 回油背压 贡献率
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掘进机截割部运动行程的优化控制 被引量:3
10
作者 宋海燕 陈继涛 +1 位作者 刘晓玲 秦富贞 《煤矿机械》 北大核心 2020年第2期133-136,共4页
在掘进机截割部的液压控制系统中引入流量再生回路,对不同供油条件下的升降缸有杆腔和无杆腔进行压力检测,结果表明,流量再生条件下的无杆腔平均压力降低了18.8%,节能效果显著,而且压力波动小,稳定性好。为确保截割头具有高可靠性的运... 在掘进机截割部的液压控制系统中引入流量再生回路,对不同供油条件下的升降缸有杆腔和无杆腔进行压力检测,结果表明,流量再生条件下的无杆腔平均压力降低了18.8%,节能效果显著,而且压力波动小,稳定性好。为确保截割头具有高可靠性的运动行程,采用PID控制,以截割头的位置偏差作为反馈控制信号实现自动掘进,实验测试表明,截割头运动坐标的测量值与目标值匹配性良好,高度方向的最大偏差为1.7%,水平方向的最大偏差为1.4%,有效地保证了掘进机截割部的运动行程精度。 展开更多
关键词 液压系统 截割部 流量再生 PID控制 反馈
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钻挖一体式挖掘机流量再生与能量回收节能研究 被引量:2
11
作者 刘小强 单根立 李滨 《机床与液压》 北大核心 2022年第24期107-113,共7页
采用一机多能型挖掘机进行复杂的管路施工,给管道工程带来了极大的便利。在挖掘和钻孔作业时,动臂下降的重力势能会转化为液压能并在溢流阀处流回油箱形成溢流损失。在动臂的液压油路中设置流量再生回路,提高动作速率。利用阀控系统回... 采用一机多能型挖掘机进行复杂的管路施工,给管道工程带来了极大的便利。在挖掘和钻孔作业时,动臂下降的重力势能会转化为液压能并在溢流阀处流回油箱形成溢流损失。在动臂的液压油路中设置流量再生回路,提高动作速率。利用阀控系统回收动臂下降的重力液压势能,将回收在蓄能器中的液压能驱动定量马达带动发电机发电,将电能储存在蓄电池中,为挖掘机上其他用电器提供电能。利用AMESim软件进行液压仿真,与现有的挖掘机相比,回收动臂下降液压能极大地提高了系统能量利用率,流量再生提高了挖掘机运动速率。研究结果表明:动臂下降能量回收效率为40%左右。 展开更多
关键词 钻挖一体式挖掘机 流量再生 势能回收 液压能发电 AMESIM仿真
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Study on an Energy-saving System for a Hydraulic Excavator′s Boom
12
作者 ZHANG Shu-zhong DENG Bin KE Jian 《International Journal of Plant Engineering and Management》 2010年第2期121-124,共4页
To improve the energy efficiency of a hydraulic boom, a new energy-saving system adopting a hydraulic accumulator is proposed. First, the principle of the system is presented. Then, the dynamic simulation is intro- du... To improve the energy efficiency of a hydraulic boom, a new energy-saving system adopting a hydraulic accumulator is proposed. First, the principle of the system is presented. Then, the dynamic simulation is intro- duced. Finally, the conclusions are given based on the analysis of simulation data. In Summary, the innovative energy-saving system combines flow regeneration and potential energy recovery, runs steadily and comfortably, saves energy remarkably and has good potential for improving energy utilization of a hydraulic excavator. 展开更多
关键词 hydraulic excavator hydraulic accumulator flow regeneration potential energy recovery
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液压式能量回收的动臂节能系统准静态研究
13
作者 张树忠 江吉彬 练国富 《南昌大学学报(工科版)》 CAS 2014年第1期41-45,共5页
针对液压挖掘机动臂下放时大量势能转化为热能的问题,提出一种同时采用进出口独立节流调节、流量再生和能量回收的新型动臂节能系统,分别建立传统动臂系统和新型动臂节能系统的准静态数学模型,通过推导和比较分析,明确新型动臂系统中动... 针对液压挖掘机动臂下放时大量势能转化为热能的问题,提出一种同时采用进出口独立节流调节、流量再生和能量回收的新型动臂节能系统,分别建立传统动臂系统和新型动臂节能系统的准静态数学模型,通过推导和比较分析,明确新型动臂系统中动臂提升和下放的节能机制和所节约能耗的分布,结果表明该新型动臂节能系统具有较好的节能性。 展开更多
关键词 动臂 能量回收 准静态 势能 流量再生 进出口独立节流调节
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液压挖掘机动臂流量再生节能系统研究 被引量:11
14
作者 周智勇 《机电工程》 CAS 北大核心 2019年第9期959-963,共5页
针对液压挖掘机动臂流量再生问题,对液压挖掘机动臂流量再生节能系统展开了研究。借助AMESim搭建了流量再生系统仿真模型,通过仿真得到了动臂油缸活塞位移速度曲线、动臂油缸压力流量曲线及再生流量曲线,对有无流量再生阀的动臂油缸位... 针对液压挖掘机动臂流量再生问题,对液压挖掘机动臂流量再生节能系统展开了研究。借助AMESim搭建了流量再生系统仿真模型,通过仿真得到了动臂油缸活塞位移速度曲线、动臂油缸压力流量曲线及再生流量曲线,对有无流量再生阀的动臂油缸位移速度进行了对比仿真,最后研究了流量再生阀开启压力和动臂油缸小腔回油背压对流量再生系统动态特性的影响。研究结果表明:流量再生阀系统的动臂油缸活塞伸出速度可达0.34 m/s;增大流量再生阀开启压力,动臂油缸大腔压力增大,活塞速度减小;动臂油缸小腔回油背压增大,动臂油缸活塞速度降低,系统再生流量减小。 展开更多
关键词 流量再生系统 动臂 AMESIM 动态特性 开启压力 过流面积
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离子交换层态分析和逆流再生技术的探讨 被引量:8
15
作者 胡正 王华星 《净水技术》 CAS 2002年第1期4-7,共4页
本文从离子交换动力学和色层理论出发 ,分析离子交换过程中树脂层形态的变化 ,从理论上剖析顺流再生、逆流再生技术的优。
关键词 离子交换层成 逆流再生 离子交换动力学 色层理论 水质
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某发动机后处理装置气流再生噪声分析与改进
16
作者 崔志勇 陈志响 +2 位作者 王宁波 马庆镇 翟旭茂 《内燃机与动力装置》 2024年第2期28-33,64,共7页
为降低某发动机后处理装置气流再生噪声,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)建立后处理装置气流再生噪声有限元模型,进行噪声源强度分析,确定气流噪声最大声压级在出口管后排穿孔处。设计出口管穿孔结构改为插管结... 为降低某发动机后处理装置气流再生噪声,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)建立后处理装置气流再生噪声有限元模型,进行噪声源强度分析,确定气流噪声最大声压级在出口管后排穿孔处。设计出口管穿孔结构改为插管结构和封堵后排穿孔2种优化方案,进行声压级及传递损失仿真对比;将采用封堵后排穿孔的后处理装置结构与原方案进行车辆加速行驶测试对比。仿真结果表明,2种优化方案的气流噪声声压级均降低,且不影响后处理装置降噪能力。测试试验结果表明,采用封堵后排穿孔的后处理装置结构,噪声明显降低,由流体流动引起的宽频噪声几乎消失,噪声总声压级由原来的90.4 dB下降到82.3 dB。 展开更多
关键词 发动机 后处理装置 气流再生噪声 传递损失
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消声器气流再生噪声测试技术研究 被引量:5
17
作者 罗虹 赵世举 +1 位作者 赵海军 杨杰 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2010年第5期116-120,共5页
基于双传声器传递函数法,发展了一种采用传声器间距组合的消声器气流再生噪声测量方法。通过对三种取样管声场和流场分析,重点比较了其导流透声效果,分析表明选取的取样管能真实反映主管道内的声压,且导流透声结构对主管道内声场和流场... 基于双传声器传递函数法,发展了一种采用传声器间距组合的消声器气流再生噪声测量方法。通过对三种取样管声场和流场分析,重点比较了其导流透声效果,分析表明选取的取样管能真实反映主管道内的声压,且导流透声结构对主管道内声场和流场的影响较小。在无气流条件下,试验验证了声场仿真计算的结果。在设计的试验台上对一穿孔管消声器测试表明:研究的测量方法以及研制的试验台能够较准确地测试消声器在不同气流速度下的气流噪声和再生噪声的叠加噪声。 展开更多
关键词 声学 消声器 气流再生噪声 测试技术 取样管
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计及气流再生噪声的消声器消声量的分析 被引量:5
18
作者 赵海军 邓兆祥 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期632-635,共4页
基于Lighthill气动声学理论方程和偶极子声源的假设,提出了一种计及气流再生噪声的消声器消声量的分析方法,利用该方法计算插入管式消声单元消声量的结果比不考虑气流再生噪声的计算结果的精度要高很多,尤其是气流速度较高时,和试验结... 基于Lighthill气动声学理论方程和偶极子声源的假设,提出了一种计及气流再生噪声的消声器消声量的分析方法,利用该方法计算插入管式消声单元消声量的结果比不考虑气流再生噪声的计算结果的精度要高很多,尤其是气流速度较高时,和试验结果较接近。应用该方法对某SUV车的消声器进行了设计和优化后,怠速噪声约降低2.4dB(A),在不同转速下,定置噪声约下降5~7dB(A),消声效果显著提高。 展开更多
关键词 消声器 气流再生噪声 消声量
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膨胀室消声器气流再生噪声分析 被引量:4
19
作者 徐靖鉴 张杰 +1 位作者 郭文亮 刘智建 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2020年第1期96-101,共6页
消声器的声学性能受到再生噪声的影响,为了提高消声器的实际使用性能,采用LES-FEM法对膨胀室消声器的气流再生噪声进行探究。首先对单膨胀室消声器分析了结构、流速及扩张腔过渡结构对再生噪声的影响。结果表明:内插管消声器产生的湍动... 消声器的声学性能受到再生噪声的影响,为了提高消声器的实际使用性能,采用LES-FEM法对膨胀室消声器的气流再生噪声进行探究。首先对单膨胀室消声器分析了结构、流速及扩张腔过渡结构对再生噪声的影响。结果表明:内插管消声器产生的湍动能和再生噪声最小;流速增大使得消声器湍动能和再生噪声声功率级增大;采取圆弧过渡能更好地改善中高频段的再生噪声。其次对多腔膨胀室消声器进行了再生噪声分析优化,根据最大湍流的发生处对内插管末端和入出口管增加不同大小的圆弧结构,消声器再生噪声总声功率级降低9.44 dB,降噪效果显著。 展开更多
关键词 消声器 湍动能 再生噪声 声功率级
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消声单元产生气流再生噪声的流场分布特征 被引量:4
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作者 赵海军 邓兆祥 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期378-383,共6页
采用正交试验设计方法确定了简单扩张腔式消声单元试验样件的具体结构参数,并在自行设计的台架上测量了气流再生噪声,在分析内部流场的基础上提出了流场分布特征参数,建立了气流再生噪声的关系模型.结果表明,当结构参数一定,腔内速度分... 采用正交试验设计方法确定了简单扩张腔式消声单元试验样件的具体结构参数,并在自行设计的台架上测量了气流再生噪声,在分析内部流场的基础上提出了流场分布特征参数,建立了气流再生噪声的关系模型.结果表明,当结构参数一定,腔内速度分布特征不随进口气流速度的变化而变化,仅是数值大小的差异,流场冲击特征系数表现出和气流再生噪声变化一致的趋势,与进口气流速度大小无关,获得了气流再生噪声强度和流场冲击特征系数及进口气流速度的关系式,与试验结果吻合较好,为提高消声器的动态消声性能分析提供了重要依据. 展开更多
关键词 气流再生噪声 流场分布特征 消声单元 扩张腔 流场数值分析
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