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图2 直管进气口处的噪声

图3 进气系统在60Hz 处的声压云图

图4 进气系统的传递损失

4 进气系统优化设计

4．1 设计赫姆霍兹共振器

为了消除二阶噪声在63Hz 处噪声峰值，同时根据空间布置要求，设计了一个3L 的赫姆霍兹共振器。设计赫姆霍兹共振腔的关键是选对安装位置。不恰当的安装位置往往起不到应有的作用。按照相关的噪声理论，赫姆霍兹共振器应布置在声压最大的区域。从图3 中可以看出，声压最大的区域是在进气歧管上。在这里布置赫姆霍兹消声器是不现实的。实际最优位置应在进气管的进口处（见图5）。在设计赫姆霍兹共振腔时，还要考虑到进气系统的温度与流速对当地声速的影响。流速对声速的影响比较重要。在转速低工况时，流速较慢，对声速影响相对较小。从图6 可以看出，添加赫姆霍兹共振器后，在60Hz 左右处的传递损失得到改善。

图5 在进气口处添加赫姆霍兹共振腔

图6 加上赫姆霍兹共振腔后，进气系统的传递损失

4．2 添加1/4 波长管

针对260Hz 左右存在的谷带，设计了一个1/4 波长管。与设计赫姆霍兹共振腔一样，设计1/4 波长管时，首先要考虑的是安装位置（见图7）。其次还要考虑流速和温度对声速的影响。这里与赫姆霍兹共振腔有区别的地方是1/4 波长管要在三个不同转速下都能起到降噪的作用。而且这三个转速跨度比较大，从2000rmp 到4000rmp。进气流速大致从10m/s 到21m/s。从图8 可以看出，添加1/4 波长管后，在260Hz 左右处的传递损失得到很大改善。

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关键词： 发动机进气系统噪声优