无论是从环保目的还是从提高市场竞争力角度,排气噪声的控制都是一个极具价值的课题。本文以某三缸发动机排气消声器的改进设计项目为依托,对消声器的声学性能进行了分析,并提出改进方案,具体工作内容与创新之处如下:利用CATIA软件对消声器结构模型和声腔模型进行了建模,并在HyperMesh中进行了流场网格和声学网格的划分。在FLUENT软件中完成了消声器内部流场的仿真,分析了其气流速度,压力和湍动能的分布特点,并绘制了压力损失曲线。利用Virtual.Lab声学有限元模块分析了消声器的声学性能,并分别考虑了流速,温度,尾管辐射等因素的影响,其中温度边界的设置是通过FLUENT中的温度场计算结果实现的,而并不是简单地对流体材料属性的更改。结合试验结果对GT-POWER软件的仿真精度进行了评价:GT-POWER的声学仿真和空气动力学仿真结果都与试验值存在较大差距,精度较低,尤其是气动性能仿真。但是,其声学仿真能在一定程度上反映出消声器的性能特性,并且,在仿真效率上更胜一筹,仿真具有一定的实用价值和参考意义的。分析了穿孔结构及穿孔率对消声性能的影响,并设计了前端消声器的改进方案;为了获得更好的消声性能,设计了阻抗复合式方案,并探讨了不同消音棉布置下的消声性能。针对轰鸣问题在后端消声器上设计了共振腔。对消声器尾管噪声进行了测试,验证了方案的有效性。鉴于传递损失不能反映消声器的实际消声效果,本文最后还对排气系统的尾管噪声进行了仿真。GT-POWER的仿真结果与试验有一定的差距,但是能区别出不同方案间的优劣;Virtual.Lab仿真的计算量较大,因此设置的步长较大,造成阶次噪声仿真结果与试验差距较大,但整体声压级与测试结果保持了较好的一致性。