[發明專利]一種汽車空調管路系統消聲器設計方法

在審

• 申請號: 202210162117.4
• 申請日: 2022-02-22
• 公開（公告）號: CN114417541A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）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）人: 雪龍集團股份有限公司
• 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: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李秋武

本發明涉及一種汽車空調管路系統消聲器設計方法，包括以下步驟：建立汽車空調管路系統模型；獲取汽車空調管路系統模型的噪聲源位置和聲源頻譜；根據噪聲源位置和聲源頻譜設計管路消聲器；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管路消聲器的參數進行迭代優化設計。根據汽車空調系統管路內的氣動噪聲計算結果，設計了不影響通風性能的消聲器，可有效增加空調管路的傳遞損失，改善空調管路內噪聲傳入駕駛艙的問題；采用傳遞矩陣方法對空調管路消聲器進行傳遞損失計算，有效減少試驗次數，為消聲器的優化設計提供參考依據，考慮到空調管路氣動噪聲的寬頻特性，消聲器設計方法適用聲源分布頻段較寬的情況。

技術領域

本發明屬于汽車技術領域，具體涉及一種汽車空調管路系統消聲器設計方法。

背景技術

汽車空調作為調節車內溫度、除霜除霧的重要系統，在保障溫度舒適性和駕駛安全性方面起到重要作用。

汽車空調管路系統內存在空氣湍流，容易產生氣動噪聲。由于空調管路與駕駛室直接連接，氣動噪聲通過空調管路直接傳入駕駛艙，成為駕駛艙內的主要噪聲源之一。

針對氣動噪聲問題，通過加裝消聲器能有效降低噪聲沿管路的傳播。

傳統的汽車空調管路系統消聲器設計方法是通過樣件測試與試驗來探究汽車空調管路系統的氣動噪聲和消聲器性能，不僅工作量大，而且測試成本高。

因此，有必要研發一種新型的汽車空調管路系統消聲器設計方法。

發明內容

為了解決現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種汽車空調管路系統消聲器設計方法，該方法能針對汽車空調管路內消聲器進行參數設計，從而保證消聲器對汽車空調管路內氣動噪聲的較佳控制效果，為產品的選型和開發提供可靠依據。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種汽車空調管路系統消聲器設計方法，該方法能針對空調管路內氣動噪聲的特點對消聲結構在孔徑、擴張比、擴張腔長度和內插長度上進行參數設計，從而保證消聲結構對汽車空調管路內氣動噪聲的最佳控制效果。包括以下步驟：

(1)簡化汽車空調管路模型并建立計算流場力學模型。

(2)進行空調管路的穩態流場計算，獲取空調管路內流場穩態信息，包括：流體施加在空調管路內壁的壓力分布、流體流速、流體的湍動能等。

(3)根據空調管路流場穩態計算結果，利用寬頻噪聲模型對空調管路進行計算，預測空調管路內氣動噪聲聲源的分布位置，獲取噪聲源位置分布信息。

(4)進行空調管路的瞬態流場計算獲取空調管路內流場瞬態信息，主要為瞬態流場內的壓力脈動。

(5)利用聲類比FH-W法，結合空調管路的瞬態流場信息，計算空調管路內氣動噪聲特性，獲取空調管路內氣動噪聲的頻譜信息，確定空調管路消聲器的主要消聲頻段F?？照{管路內氣動噪聲的頻譜信息主要為監測點的聲壓級與A計權聲壓級。

(6)輸入消聲器的穿孔段初始設計值(內壁厚t、孔徑d_m)以及空氣的物理特性參數(聲速c、動力粘度μ)，根據公式：

計算消聲器的穿孔段的相對聲阻r_m和相對聲抗x_m，式中：為穿孔段的穿孔率，ω＝2π·f為角頻率，b＝8mm為孔間距。

(7)根據公式：

z_m＝r_m+jx_m (3)

根據穿孔板理論計算穿孔段的相對聲阻抗z_m，式中：j為復數單位。