船舶排气系统直接影响到全船的动力性、经济性和舒适性,船舶噪声不仅影响船上人员的健康,而且还会引起船上设备疲劳损坏,并且降低船舶的使用年限。船舶的主要辐射声源是主机噪声,主机的最大噪声源来自排气噪声,当前采取的主要措施是在排气系统中安装消声器来控制排气噪声。在排气系统中安装消声器,会使系统压力损失增大,造成柴油机动力性和经济性的下降。因此,对排气系统声学性能与气体动力性能研究就非常重要。早期的船舶消声器研究主要靠实验和经验公式相结合,设计周期长成本高,并且传统的一维平面波理论以及用传递矩阵的算法具有较大误差。随着计算科学的发展,运用专业软件对消声器进行三维数值计算具有良好的优势,是排气系统分析以及消声器结构优化的可靠方法。本文在详细研究气动噪声的声学理论和流体动力学的前提下,以某实船主机排气系统为研究对象,分别建立了声学和流场有限元计算模型,应用声学分析软件LMS Virtual.Lab及计算流体力学软件FLUENT仿真计算了传递损失和压力损失,得到了其消声器声压分布、压力和流速分布情况。分别对排气系统的排气出口噪声和压力损失进行试验测量,试验数据与数值模拟结果相对一致,证明了数值计算的有效性,并且对原排气系统的消声特性和空气动力性能进行了分析和评价,传递损失曲线看出在大部分频率消声效果不理想,对原有结构设计不合理处提出切实的三种改进方案,对改进后的消声器进行模拟仿真,结果表明改进后的消声器在较宽频带的消声效果有所改善,并且排气系统压力损失在标准范围内,为船舶排气系统的性能设计提供了重要指导意义和实用价值。