抗性消声器的流体动力学性能会影响消声器的实际使用效果,为了降低抗性消声器的阻力损失,采用CFD法对添加导流管的偏置扩张式、旁支扩张式、反流扩张式消声器进行阻力损失分析。对比了不同导流管长度和出口内插管对阻力损失的影响。结果表明进气导流管能够大幅度地降低消声器的阻力损失;在必要路径内导流管越长则阻力损失越小;出口内插管能够减小阻力损失但影响不明显。其次对比不同类型的不同结构消声器的传递损失,结果表明导流管有利于提高消声器的低频声学性能。最后通过对多腔抗性消声器进行添加导流管优化,阻力损失降低52%,消声器动力性能得到明显改善。研究结果为导流管减小消声器阻力损失的工程实际应用提供了参考和理论支持。

为了提高消声器的空气动力性能,采用CFD法对多入多出型消声器进行了阻力损失分析。首先对比了不同出入形式的消声器,并以双入双出同轴型和交叉型消声器为研究对象分析了结构参数对阻力损失的影响,结果表明双入单出型消声器的阻力损失最大;由于内部气流路径的不同,入出口管相对角度变化对交叉型消声器影响较大;出口管距离和扩张腔直径增大使同轴型与交叉型消声器的阻力损失分别减小和增大;扩张腔长度增大使同轴型和交叉型消声器的阻力损失分别增大和减小;2种消声器的阻力损失都随入出口管直径增大而减小。其次,通过增加内插管和过渡结构改善局部阻损降低了其整体阻力损失。研究结果为多入多出型消声器的设计及使用提供了参考。

抗性消声器的声学性能与空气动力学性能互相制约,为了提高抗性消声器的空气动力学性能,采用CFD法对添加了分流管的单腔体及多腔体扩张式消声器进行阻力损失分析。对比不同结构因素对阻力损失和传递损失的影响,结果表明:气体在扩张腔中分流可以起到降低阻力损失的作用;对于分流管单腔体消声器空气动力性有所提升但声学性能有所降低;对于分流管双腔体消声器空气动力性和声学性能均有所提升。此外采用CFD+Virtual.Lab联合仿真方法对各个结构的偶极子气动噪声进行分析,结果表明消声器复杂的内部结构在提升空气动力性的同时会增大气动噪声。