柴油机干湿复合式空气滤清器的性能预测

发布时间：2017-12-11 20:38

  本文关键词：柴油机干湿复合式空气滤清器的性能预测

  更多相关文章： 干湿复合式空气滤清器 压力损失 数值模拟 过滤机理 多孔介质

【摘要】：空气滤清器作为柴油机进气系统的过滤部件,起到滤除空气中颗粒物等杂质的作用,从而可减少活塞组与气缸之间的的磨损,保证气缸中进入足量、洁净的空气,进而延长柴油机的使用时间;空气滤清器的过滤效率、过滤阻力等技术指标对发动机的动力性、经济性、使用可靠性和耐久性等有着直接的影响。针对干湿复合式空气滤清器的性能,分析了空气滤清器内产生的压力损失,以期为滤清器的设计者提供相关的理论参考。以理论研究为出发点,结合CFD数值模拟方法,将精滤器内滤纸简化为褶状并对滤纸的过滤阻力进行研究,在确定初值和各边界条件后,通过Fluent求解器对滤纸周围流场进行仿真研究,得出了流场的压力云图和速度矢量图及其分布规律。结果表明:当空气流经滤纸时压力是变大的,且空气流经精滤器时产生的压力损失主要是由滤纸产生的。将经典的纤维滤料的过滤理论应用到滤纸上,具体分析滤纸的过滤机理,并总结出纤维介质过滤阻力的影响因素主要有:纤维介质填充率、过滤介质的厚度、纤维直径、过滤速度等。为了研究干湿复合式空气滤清器内的压力损失,提出了一种用于求解空气滤清器内产生的压力损失的方法,将干湿复合式空气滤清器简化为多段不同管径串联而成的管道,建立了干湿复合式空气滤清器的一种串联计算模型。把非圆形截面管道简化为圆形管道,用非圆形截面管道的当量直径来代替圆管直径,把钢丝滤网和滤芯部分简化为多孔介质来分析。整个管道内所产生的总压力损失就是各个部分所产生的沿程压力损失和局部压力损失之和。所得到的模型是紊流沿程阻力系数λ、局部阻力系数δ、穿透率K、流体密度ρ、流体平均速度v等的函数。本文的研究成果中,特别是干湿复合式空气滤清器内压力损失的计算方法可为滤清器的设计者提供有用的设计指导,提出的干湿复合式空气滤清器内压力损失的半经验公式也可以为预估空气滤清器的使用寿命提供有用的指导。
【学位授予单位】：齐鲁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U464.172

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本文编号：1279855