变截面管道消声特性研究：边界元方法的应用

"变截面管道消声特性的边界元方法研究 (2015年) - 李_直，杨爱玲，陈二云，马尊领 - 能源研究与信息 Energy Research and Information - 国家自然科学基金资助项目" 本文主要探讨了变截面管道消声器的消声特性，采用了边界元方法进行研究。边界元方法是一种数值计算技术，常用于解决声学、流体力学等领域的问题，它通过将物理问题转化为边界上的积分方程来求解，特别适合处理复杂几何形状的声学问题，如本文中的变截面管道。 研究中，作者对比了不同形式的膨胀室对消声效果的影响。膨胀室是消声器中常见的结构，其作用是通过改变流体路径和速度，降低声波的能量。具体来说，他们分析了直线型、圆弧型以及矩形三种不同形状的膨胀室。结果表明，在850至1000 Hz的频率范围内，直线和圆弧形的膨胀室消声器表现出比矩形膨胀腔更好的消声性能。这可能是因为直线和圆弧形的结构更利于声波的散射和衰减。 此外，研究还关注了最大扩张截面位置对消声特性的影响。发现膨胀室截面的最大扩张位置对于传递损失的影响具有对称性，即如果从扩张段中心出发，无论向哪一端移动最大扩张截面，传递损失的变化趋势是相同的。当最大扩张截面位于消声器的两端时，频率高于1100 Hz时的传递损失变化不大。这意味着在设计过程中，对于高频率的噪声控制，选择两端扩张可能是一个有效的策略。 这项研究的结果对于实际工程中的消声器设计具有指导意义。通过理解不同形状和位置的膨胀室如何影响消声效果，工程师可以更精确地优化消声器结构，以达到特定频率范围内的最佳消声性能。同时，由于采用了边界元方法，这种方法不仅适用于理论分析，还可以为实验设计提供理论支持，进一步推动消声技术的发展。 关键词：边界元方法；变截面管道；消声器；传递损失；膨胀室 中图分类号：TK411+.6 文献标志码：A 这篇论文通过深入研究变截面管道消声器的声学特性，为实际工程应用提供了有价值的理论依据，有助于提升噪声控制技术，特别是在管道系统中的噪声管理。