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消声器作为重要汽车降噪部件,其消声性能不佳将造成噪声污染和驾驶舒适性降低。消声器设计开发时性能测试均在无气流情况下进行,忽略了气流速度与温度对其消声性能影响,实际降噪效果与设计目标难以相符,造成人力物力浪费。因此搭建气流速度和温度可控试验台可从实际效果层面进行消声器设计开发,可适用于不同结构参数消声器性能测试,提高设计效率并降低成本。 本文利用涡旋风机、空气加热器和声源系统搭建消声器消声性能测试台。根据试验台极限工作能力设计空气加热器对气流进行加热,并分析其气动噪声特性,结合不同气流速度时风机噪声特性的基础上设计声源前端消声器,提高声源信号信噪比以保证台架测试结果正确性,并分析气流和温度对其消声性能的影响。为实现对试验台架自动控制,基于RS485总线利用VB.net编程实现变频器、压差计与PC串口通讯,采用增量式PI控制算法对气流速度反馈控制,运用两载法测试被测消声器传递损失,并验证了管道气流速度控制与消声器消声性能测试集成可控效果。 分析结果表明,气流经过加热后最高温度可达485℃,出口速度为35.3m/s,此时加热器产生的气动噪声在50-1500Hz频率范围内均小于70dB,对声源信号影响较小。声源前端抗性消声器静态传递损失在100-1500Hz频段内平均消声量可达30dB,在入口速度为40m/s、气流温度为500℃时其传递损失曲线在整个频率范围内被拉伸,整体消声量仍在25dB以上,阻性消声器在中高频效果良好。通过串口通讯成功实现了气流速度反馈控制,气流速度10s内可达稳定状态,超调量在3%以内,并测试气流速度为18m/s时消声器样件传递损失,效果较为满意,成功实现流速控制和性能测试一体化。