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内燃叉车以内燃机为动力,其功率强劲、适用范围广,是实现物流机械化作业、减轻工人劳动强度、提高作业效率的主要工具。但是内燃叉车的作业噪声大,不仅污染环境,而且危害人体健康,增加事故概率,因此降噪是当前内燃叉车研究的重要问题之一。内燃叉车噪声源较多,其中进气噪声贡献较大,目前多采用进气消声器作为降噪系统的关键部件,进气消声器的腔体一般较为单一,中低频噪声消声效果较为明显,但也存在消声频带较窄的不足。本文通过声学模拟分析和空气动力学分析,对内燃叉车进气消声器的优化设计进行了研究。 以某内燃叉车进气消声器为原型,考虑到其内部空间利用较少,本文提出基于内腔局部结构调整的设计思路,暨内腔设置隔板或孔位等。利用Virtual.Lab对进气消声器进行声场建模仿真,分析了进气消声器内部的隔板位置、隔板孔位、隔板孔位面积比、隔板数量和共振腔连接管数量的变化对传递损失的影响;运用CFD数值计算方法,对进气消声器进行了空气动力学建模仿真,分析了相应的压力损失及其内部流场分布状态。结果表明,隔板位置、隔板孔位、隔板孔位面积比、隔板数量和共振腔连接管数量对进气消声器综合性能具有重要的影响:隔板孔位距离底面距离越大,部分频率区间消声量呈逐渐下降趋势,压力损失则呈开口向上的抛物线趋势;隔板孔位面积比越小,消声效果越好,但压力损失也越大;隔板数量的变化,使得进气消声器的消声性能和压力损失呈正相关关系;共振腔连接管数量的变化,导致在不同共振频率处具有良好的消声性能,但是压力损失值变化非常小。 通过对进气消声器内部结构进行参数化优化设计,本文选出三个方案进行综合性能仿真对比研究,主要对比其传递损失变化和气流运动状态,然后遴选出优化方案进行了实验研究。首先进行了内燃叉车机外辐射噪声测试研究,测试结果表明整体消声效果比原消声器有较大提高,机外辐射噪声值降低到85dB以下;其次,搭建流场测试实验台进行了压力损失测试研究,测试结果表明进气消声器的压力损失为12.7KPa,远低于目标值22Kpa。研究结果为内燃叉车进气消声器设计提供了参考。