涡流过滤器内固液两相流场及颗粒分离特性研究

发布时间：2020-08-28 04:30

【摘要】：履带车辆综合传动装置包含多种传动副,油源单一,使用工况复杂多变导致液压系统中污染严重,影响了液压换挡系统的工作性能和综合传动的使用寿命。涡流过滤器在综合传动液压系统中作为辅助过滤设备,对控制液压油的污染度和延长精滤器的使用寿命具有重要的意义。本文以涡流过滤器为研究对象,利用CFD的方法建立了数值计算模型,模拟了涡流过滤器内流场特性,分析了影响分离效率的参数,并以锥段长度、流量和黏度为变量,模拟分析了其对过滤器内固液两相流流场和污染颗粒分离性能的影响规律,并利用颗粒计数器对涡流过滤器的分离性能做了试验研究,验证了模拟计算结果趋势的正确性。本文的主要研究内容如下:(1)运用ANSYS软件的ICEM模块对涡流过滤器进行几何建模,并对其进行结构网格划分,选用MIXTURE模型,将颗粒处理成拟流体,引入颗粒动力学模型,计算涡流过滤器内固液和固固相间的相互作用,湍流模型采用对湍流模拟效果较好的RSM模型,通过FLUENT软件实现了对涡流过滤器内流场的数值仿真。(2)对涡流过滤器内切向速度和压力分布进行了理论分析,并与数值仿真结果进行了对比研究,得出流场分布规律;此外对分离粒度进行了理论分析,从理论方面找出了影响分离效率的主要参数。(3)通过数值仿真,研究了对过滤效率影响较大的锥段长度以及流量、黏度对涡流过滤器内流场以及分离性能的影响规律。(4)搭建了涡流过滤器分离性能试验台,利用ACFTD粉尘配置污染油液,利用颗粒计数器对颗粒数量分布进行统计,研究了不同工况参数对分离性能的影响规律,并与仿真结果进行了对比研究。
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TJ810.32

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本文编号：2807107