一种燃料电池车用多腔体消声器设计方法与流程

技术特征：
1.一种燃料电池车用多腔体消声器设计方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、选用微穿孔直通管作为多腔体消声器的内部流道；s2、获取燃料电池空压机的加速噪声频谱，以得到该燃料电池空压机对应的主要阶次噪声；s3、通过比较主要阶次噪声与目标噪声的声压级，确定燃料电池空压机的降噪量要求，并构建消声器目标传递损失曲线以满足该降噪量要求；s4、计算有限布置空间体积下的最佳消声器腔体数目，并结合目标传递损失曲线，确定消声器各腔体的结构参数，完成多腔体消声器的设计。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池车用多腔体消声器设计方法，其特征在于，所述步骤s1中微穿孔直通管包括直通管，所述直通管的管壁上开设有多个微穿孔，所述微穿孔的直径小于1mm。3.根据权利要求1所述的一种燃料电池车用多腔体消声器设计方法，其特征在于，所述步骤s2具体包括以下步骤：s21、利用声压计测量燃料电池空压机在加速工况下的噪声数据；s22、对步骤s21测量得到的噪声数据进行数据处理，得到对应的加速噪声频谱；s23、从加速噪声频谱中提取出主要阶次噪声，所述主要阶次噪声的数值大于设定的目标噪声数值。4.根据权利要求1所述的一种燃料电池车用多腔体消声器设计方法，其特征在于，所述步骤s3具体是通过以下公式确定降噪量要求：nr
nthordernoise
＝spl
nthordernoise
‑
spl
objective
其中，nr
nthordernoise
为空压机第n阶次噪声所需要的降噪量，spl
nthordernoise
为空压机第n阶次噪声的声压级，spl
objective
为目标噪声的声压级。5.根据权利要求1～4任一所述的一种燃料电池车用多腔体消声器设计方法，其特征在于，所述步骤s3中消声器目标传递损失曲线上的所有数据点均大于降噪量要求的数值。6.根据权利要求1所述的一种燃料电池车用多腔体消声器设计方法，其特征在于，所述步骤s4具体包括以下步骤：s41、根据单位腔的传递损失峰值，计算得到有限布置空间体积下的最佳消声器腔体数目；s42、基于最佳消声器腔体数目，构建对应的多腔体消声器传递损失二维解析模型；s43、结合多腔体消声器传递损失二维解析模型以及目标传递损失曲线，构造目标函数；s44、对目标函数进行求解计算，以得到对应于目标函数取值最小的消声器各腔体的结构参数。7.根据权利要求6所述的一种燃料电池车用多腔体消声器设计方法，其特征在于，所述步骤s41中计算最佳消声器腔体数目的公式具体为：n＝tl
peak
/a其中，a为单位腔的传递损失峰值，tl
peak
为多腔体消声器的传递损失峰值，n为消声器的腔体数。8.根据权利要求6所述的一种燃料电池车用多腔体消声器设计方法，其特征在于，所述
步骤s42中多腔体消声器传递损失二维解析模型具体为：tl
muffler
＝h(f,l1,...,l
m
,d1,...,d
m
,d1,...,d
m
,t1,...,t
m
,σ1,...,σ
m
)其中，tl
muffler
为消声器的传递损失曲线，m为腔体总数目，f为频率，l为腔体的长度、d为膨胀腔直径、d为腔体的穿孔直径、t为腔体的穿孔板厚度、σ为腔体的穿孔率。9.根据权利要求8所述的一种燃料电池车用多腔体消声器设计方法，其特征在于，所述目标函数具体为：其中，f
max
为消声器设计过程的最大频率，tl
objective
为消声器的目标传递损失曲线。10.根据权利要求6所述的一种燃料电池车用多腔体消声器设计方法，其特征在于，所述步骤s44具体是采用遗传算法对目标函数进行求解计算。

技术总结
本发明涉及一种燃料电池车用多腔体消声器设计方法，包括：选用微穿孔直通管作为多腔体消声器的内部流道；获取燃料电池空压机的加速噪声频谱，以得到该空压机对应的主要阶次噪声；通过比较主要阶次噪声与目标噪声的声压级，确定燃料电池空压机的降噪量要求，并构建消声器目标传递损失曲线以满足该降噪量要求；计算有限布置空间体积下的最佳消声器腔体数目，并结合目标传递损失曲线，确定消声器各腔体的结构参数，完成多腔体消声器的设计。与现有技术相比，本发明根据燃料电池空压机的主要阶次噪声，可快速设计消声器的结构参数，对不同类型的空压机具有普适性；本发明能够在满足低流阻及不污染气体的同时抑制高频噪声，且具有降噪频段宽的优点。有降噪频段宽的优点。有降噪频段宽的优点。


技术研发人员：左曙光 陈思越
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：2021.07.09
技术公布日：2021/9/21