在汽车工业的发展中,随着科技水平和国民经济水平的快速提升,人们对汽车驾乘舒适性的需求也逐步增加。降低驾驶舱内的噪声可以保证车内人员的交流,避免引起烦躁、疲劳等症状,提高驾驶员的注意力进而提升驾驶安全性。随着汽车制造技术的升级和纯电动汽车的普及,汽车的车外噪声进一步降低,汽车空调系统产生的气动噪声逐步成为驾驶舱内的主要噪声来源。因此,针对汽车空调系统管路中气动噪声进行控制研究具有重要的工程实际意义。本文以一商用车的空调风道管路为研究对象,采用计算流体力学和计算声学方法对汽车空调风道管路内部的流场和声场进行仿真模拟,针对风道管路内气动噪声的控制设计了消声结构,并对该结构进行优化,降低了汽车空调出风口的噪声水平。具体研究内容为:首先,通过对计算流体力学和气动声学基础理论的研究,建立汽车空调风道管路内流场和声场计算的有限元模型。对三种工况下的空调风道管路流场进行仿真计算,得到了空调风道管路内流场和噪声源的分布情况,分析了流体在管路内不同部位产生流动差异和压力损失的原因。将计算得到的空调风道管路内流场信息与声类比方法结合,计算了空调风道管路出口处的噪声频谱特性,分析了气动噪声源的主要类型,为后续消声结构的设计与优化提供指导。其次,根据上述的气动噪声类型与频谱特性,设计了由直通穿孔管和扩张腔结合而成的周期性消声结构,通过传递矩阵法建立消声结构传递损失的理论解析模型,同时建立了消声结构的声学有限元模型,为后续加装消声结构的风道管路传递损失计算提供理论计算方法,采用四传感器法对所设计的消声结构进行实验测试,并将其传递损失的理论计算值、有限元仿真值与实验测试值进行对比,验证了消声结构传递损失的理论解析模型与有限元模型的正确性。最后,探究了结构参数和环境参数对消声结构传递损失的影响规律,根据气动噪声的频谱特性确定优化目标,将不确定参数的影响考虑在内,建立消声结构的优化模型,并采用遗传算法进行优化。将优化后的消声结构与汽车空调风道管路结合,消声结构优化后的汽车空调风道管路与优化前对比:传递损失峰值增加了3.2倍;传递损失高于20 d B的消声频带拓宽了720 Hz;空调风道管路出口处的噪声声压级下降了26.8%。消声结构设计优化效果明显,为空调管路的设计与气动噪声控制提供了参考。