空压机进气口消声器动态优化设计

    （2）制定新消声器压力损失初始条件

    在满足消声量的前提下，压力损失越小越好。取压力损失的初始条件为不大于当前已有消声器压力损失的5%为宜。

     3.3 空压机进气口消声器优化设计的步骤

    将空压机进气口消声器优化设计步骤归纳如下:

    3.3.1 根据实际条件限定消声器形式及消声量、压力损失、频率消声特性为目标函数；2、选定消声器系统主管道的参数，给定气体温度、声速及其他参数；3、根据消声器容积比与气流量，确定消声器容积；4、选择一系列消声结构；5、对一种消声结构，选择一系列几何参数；6、对一组给定几何参数，进行消声器消声性能计算；7、对该组数据进行消声器压力损失计算；8、取另一组数据，重复60-70 行程序；9、对于给定消声器结构，优选最佳的一组几何参数；10、对于另一种消声器结构，重复50-90 行程序；11、优选出最佳的一种消声器结构及相应的最佳几何参数。

    4. 用多目标遗传算法优化空压机进气口消声器

    使用通用数学计算软件matlab 与英国设菲尔德大学开发的遗传工具箱进行编程，实现多目标遗传算法优化空压机进气口消声器。在程序中设置了多目标遗传算法的基本参数。各目标函数有相应的四端极子确定。下面以内插式双级扩张消声器子结构为例，使用该程序对其进行结构优化。选取种群中个体数量: NIND=100；选取最大遗传代数: MAXGEN= 50；选取变异率: INP=0.05；采用实值编码进行优化，其中典型参数的优化曲线如图（2）所示。

    从上图可以看出消声器由原来单内插扩张式结构经优化后变为双内插式扩张结构，这样做不但可以将有效降噪频段拉大，而其可以有效地降低脉动噪声，将原有消声器单共振腔优化为双共振腔，这样做不仅增加一个频带的吸声峰值，而且可以在各相邻频带上加大消声量，通过对主管道参数的优化，可以有效的降低压力损失:优化结构参数将降低消声器的制造成本。

    5.结束语

    目前，社会对低噪声产品的要求越来越高。无论是机电产品还是家用电器，噪声的高低已经成为人们对产品质量好坏的评价标准之一。所以，在不久的将来，会有越来越多的低噪声产品问世以满足人们的要求。对于高噪声的产品，由于自身的某些原因，在生产过程中不能使噪声降到人们所能承受的范围，那么仍然需要设计各种各样的消声器来进行消声降噪。在设计的方法中仍然会运用优化设计方法。这是因为优化方法在机械设计中相对而言是比较简便和准确的，而且可以满足多种要求。

    6.参考文献

    [1]孙国正过玉卿优化设计及应用，人民教育出版社，2000

    [2]钟绍华等，消声器优化设计及其性能分析方法的研究，内燃机工程,2005

    [3]马宝丽等，消声器的动态优化设计，噪声与振动控制，2004

    [4]周兆驹室外大型空气压缩机的噪声治理技术，环境污染治理技术与设备，2005

    （作者单位：湖南普照信息材料有限公司）