[發(fā)明專利]一種汽車空調(diào)管路系統(tǒng)消聲器設(shè)計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210162117.4
• 申請日: 2022-02-22
• 公開（公告）號: CN114417541A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉曉昂;王梓宇;虞寧;王新玲;吳元波;陸斌杰;段耀龍
• 申請（專利權(quán)）人: 雪龍集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/17;G06F30/28;G06F30/15;F24F13/24;G06F113/14;G06F119/10
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 李秋武

1.一種汽車空調(diào)管路系統(tǒng)消聲器設(shè)計方法，其特征在于，包括以下步驟：

建立汽車空調(diào)管路系統(tǒng)模型；

獲取汽車空調(diào)管路系統(tǒng)模型的噪聲源位置和聲源頻譜；

根據(jù)噪聲源位置和聲源頻譜設(shè)計管路消聲器；

采用傳遞矩陣法計算消聲器的傳遞損失；

基于消聲器的傳遞損失，采用遺傳算法對空調(diào)管路消聲器的參數(shù)進(jìn)行迭代優(yōu)化設(shè)計。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車空調(diào)管路系統(tǒng)消聲器設(shè)計方法，其特征在于，汽車空調(diào)管路系統(tǒng)模型的噪聲源位置和聲源頻譜的獲取方式包括，

通過空調(diào)管路的穩(wěn)態(tài)流場計算，獲取空調(diào)管路內(nèi)流場穩(wěn)態(tài)信息；

根據(jù)空調(diào)管路流場穩(wěn)態(tài)信息，利用寬頻噪聲模型對空調(diào)管路進(jìn)行計算，獲取噪聲源位置信息；

通過空調(diào)管路的瞬態(tài)流場計算，獲取空調(diào)管路內(nèi)流場瞬態(tài)信息；

利用聲類比FW-H模型，結(jié)合空調(diào)管路的流場瞬態(tài)信息，計算空調(diào)管路內(nèi)氣動噪聲特性，獲取空調(diào)管路內(nèi)氣動噪聲的聲源頻譜信息，確定空調(diào)管路消聲器的消聲頻段F。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車空調(diào)管路系統(tǒng)消聲器設(shè)計方法，其特征在于，根據(jù)噪聲源位置和聲源頻譜設(shè)計管路消聲器包括以下步驟：

輸入消聲器的穿孔段初始設(shè)計值以及空氣的物理特性參數(shù)；根據(jù)公式

計算消聲器的穿孔段的相對聲阻r_m和相對聲抗x_m；

計算穿孔段的相對聲阻抗為z_m＝r_m+jx_m；

式中：t為消聲器的穿孔段內(nèi)壁厚，d_m為消聲器的穿孔段孔徑，c為聲速，μ為空氣的動力粘度，為穿孔段的穿孔率，ω＝2π·f為角頻率，b＝8mm為孔間距，j為復(fù)數(shù)單位。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車空調(diào)管路系統(tǒng)消聲器設(shè)計方法，其特征在于，采用傳遞矩陣法計算消聲器的傳遞損失包括以下步驟：

輸入消聲器的擴(kuò)張腔初始設(shè)計值，建立聲波的質(zhì)量方程和動量方程，得到消聲器首段和末端的聲壓與質(zhì)點(diǎn)振動關(guān)系，將消聲器的邊界條件帶入聲壓與質(zhì)點(diǎn)振動的關(guān)系式中，求解出傳遞矩陣T和傳遞損失T_L，

其中，消聲器的擴(kuò)張腔初始設(shè)計值包括直通管直徑d、擴(kuò)張腔直徑D、擴(kuò)張腔長度L和內(nèi)插長度L_a。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種汽車空調(diào)管路系統(tǒng)消聲器設(shè)計方法，其特征在于，聲波的質(zhì)量方程和動量方程為，

式中：ρ為空氣密度；[M₁]為聲波的質(zhì)量矩陣，k＝ω/c為波數(shù)，p₁和p_1a分別為消聲器入口端處的直通管和擴(kuò)張腔內(nèi)的聲壓；c為聲速；u₁和u_1a分別為消聲器入口端處的直通管和擴(kuò)張腔內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)振動速度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種汽車空調(diào)管路系統(tǒng)消聲器設(shè)計方法，其特征在于，消聲器首段和末端的聲壓與質(zhì)點(diǎn)振動關(guān)系為，

[E]＝diag(exp(-ξ_i(L-L_a)),i＝1,2,3,4；

式中：[R]為[E]的特征向量矩陣；為[E]的特征值；p₃和p_3a分別表示在消聲器出口端處的直通管和擴(kuò)張腔內(nèi)的聲壓；u₃和u_3a分別表示在消聲器出口端處的直通管和擴(kuò)張腔內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)振動速度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種汽車空調(diào)管路系統(tǒng)消聲器設(shè)計方法，其特征在于，消聲器的邊界條件為，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種汽車空調(diào)管路系統(tǒng)消聲器設(shè)計方法，其特征在于，傳遞矩陣T和傳遞損失T_L為：