褶状式柴油滤清器滤芯的流阻研究分析

发布时间：2017-10-10 14:43

  本文关键词：褶状式柴油滤清器滤芯的流阻研究分析

  更多相关文章： 褶式滤芯 滤纸参数 流阻试验 CFD

【摘要】：国内巨大的汽车产业给汽车零部件市场带来了许多发展机会和挑战,特别是在排放法规越来越严、环境问题越来越突出的今天。汽车零部件中的柴油滤清器作为柴油发动机燃油系统中的关键零部件,它的性能好坏直接影响着柴油机的使用寿命和尾气排放。目前国内的滤清行业市场竞争十分激烈,产品和质量也参差不齐,相较于国外的滤清器研发和生产,国内滤清器在品质和技术方面还存在着一定的差距。柴油滤清器的流阻性能一直是其关键的品质因素,它直接影响着柴油机中柴油的供给状况。本文选择将流量-阻力试验和CFD计算仿真结合起来,对某款的柴油滤清器进行流阻的研究和分析。本文通过了解过滤介质的类型和性能参数,对市场中的几款燃油滤纸进行了基本参数测量,从中选出一款性能较好、纸面均匀的滤纸,以它为后续流阻试验和CFD仿真的对象。所以需要了解CFD相关知识,运用试验结果得出仿真的相关参数。本文根据相关试验标准和前人试验研究的基础,进行了流量-阻力试验方案的相关改进,对试验系统的硬件设备和数据采集软件进行了设计,在试验台架搭好之后进行了其稳定性的确认,以保证该试验的可行性。按照流量-阻力试验进行的相关步骤,在进行完整个流量-阻力试验后获得了试验结果数据,将其拟合后求得粘性和惯性损失系数,以便进行CFD仿真。本文进行相关仿真假设,运用了CATIA和HyperMesh建立了二维的滤纸仿真模型,用CFD仿真软件Fluent进行了相关计算参数的设置和模型的计算,求得了原柴油滤清器的仿真结果,并将其与试验结果进行比较后确认了仿真的合理性。本文在模型中对滤纸的内外径参数进行了改变,模拟计算后讨论了内、外径变化对柴油在整个滤纸中的压力损失和流动速度的影响,本文认为设计时不宜为了提高过滤面积而将内径设计得过小,将外径设计得过大。
【关键词】：褶式滤芯 滤纸参数 流阻试验 CFD
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U464.172
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 课题研究背景和意义11-13
• 1.2 国内外研究现状13-16
• 1.2.1 国内研究现状13-14
• 1.2.2 国外研究现状14-16
• 1.3 课题研究目的与主要内容16-18
• 1.3.1 研究目的16
• 1.3.2 主要研究思路16-17
• 1.3.3 主要研究内容17-18
• 第二章 过滤材料的分析与测试试验18-29
• 2.1 滤清器过滤机理18-20
• 2.2 燃油过滤材料的分类与选用20-21
• 2.2.1 无纺布过滤材料20
• 2.2.2 复合过滤材料20-21
• 2.2.3 滤纸21
• 2.3 滤清器的主要过滤性能21-23
• 2.3.1 流阻21-22
• 2.3.2 过滤精度22
• 2.3.3 纳污容量22-23
• 2.4 滤纸参数测试试验23-28
• 2.4.1 定量测试23-24
• 2.4.2 厚度测试24
• 2.4.3 滤纸孔径测试24-25
• 2.4.4 透气度测试25-26
• 2.4.5 撕裂度测试26-27
• 2.4.6 测试结果分析27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 CFD数值模拟关键技术29-35
• 3.1 柴油滤清器流动定律29
• 3.2 滤纸多孔介质模型分析29-31
• 3.3 CFD离散化分析31-32
• 3.4 基于SIMPLE算法的流场数值计算32
• 3.5 CFD仿真过程32-35
• 3.5.1 前处理32-33
• 3.5.2 求解33
• 3.5.3 后处理33-35
• 第四章 褶式滤芯流量-阻力试验35-49
• 4.1 试验需求分析35-38
• 4.1.1 试验系统的功能要求35-36
• 4.1.2 试验的测量方法36-38
• 4.2 硬件方案设计38-41
• 4.2.1 硬件总体方案的设计38-40
• 4.2.2 主要硬件设备及选型40-41
• 4.3 数据采集的软件方案设计41-43
• 4.4 流量-阻力试验过程43-47
• 4.4.1 试验对象43-46
• 4.4.2 试验步骤46-47
• 4.5 试验可行性及仿真模型验证47-48
• 4.5.1 试验台可行性验证47-48
• 4.5.2 模型验证48
• 4.6 本章小结48-49
• 第五章 滤芯结构仿真分析49-63
• 5.1 仿真工具49-51
• 5.1.1 几何建模工具49
• 5.1.2 网格划分工具49-50
• 5.1.3 CFD计算工具50-51
• 5.2 滤纸仿真模型的建立51-53
• 5.2.1 仿真模型的假设与简化51
• 5.2.2 几何模型的建立与网格划分51-53
• 5.3 仿真参数的设置53-56
• 5.3.1 模型的选择与主要参数53-55
• 5.3.2 模型边界条件55-56
• 5.4 仿真结果与分析56-61
• 5.4.1 试验滤纸的仿真结果57
• 5.4.2 滤纸内径变化的仿真分析57-59
• 5.4.3 滤纸外径变化的仿真分析59-61
• 5.5 本章小结61-63
• 第六章 总结和展望63-65
• 6.1 本文研究工作总结63
• 6.2 展望63-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-69
• 附录69

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李德禹,丁南林,侯淑兰,许梅;阀门流阻系数的测试及研究[J];流体工程;1986年03期

2 张惠;;应用旁通双油路装置降低燃滤流阻[J];内燃机与配件;2011年03期

3 吕如榆,胡俊民;多孔材料流阻的测量[J];声学学报;1964年01期

4 金庆骥,钱伟明;谈谈液压流阻[J];组合机床通讯;1978年06期

5 邢浙君;石小兵;黄滋德;;制冷配件液体流量流阻试验台[J];制冷技术;1993年02期

6 杨卫华,张靖周,程惠尔;弯曲微小通道的流阻特性[J];上海交通大学学报;2004年10期

7 孙绍重;进气系统稳态流模拟和低流阻进气道的研制[J];吉林工业大学学报;1989年04期

8 董志锐,郁新华,刘松龄,游绍坤,许都纯;多层多孔层板内流阻特性试验与计算方法研究[J];航空动力学报;2000年04期

9 张文栋;;论如何降低流阻系数加强阀门的节能作用[J];科技传播;2010年16期

10 屈科科;张跃刚;薛金东;;阀门流阻系数的回归分析[J];流体传动与控制;2010年06期

中国重要会议论文全文数据库 前7条

1 何瑞i，

本文编号：1006961