基于CFD技术某型车用空气滤清器的开发设计

发布时间：2024-02-27 21:53

　　本论文主要任务是开发一款SUV车用空气滤清器。相比同系列车型,其体积大,性能指标强,进气系统要求高。该款车用空气滤清器的额定空气流量高达9.7m3/s,容灰量提高到180g。本文通过CFD仿真技术与试验技术的结合,优化了空气滤清器的壳体结构,创造性地研发成功双材双层结构滤芯等组件,确保空气滤清器的指标要求。首先依据所给车型发动机型号参数及空间大小,通过经验公式完成空气滤清器的初步设计。再采用CFD仿真技术,进行流场、速度、压力分析,针对上壳体拐角处、滤芯位置处进行有限元优化分析,优化了上壳体拐角处的结构,减少了气流在出气管处较大的流动涡旋半径。样品性能检测结果显示:压力降达到2.65kPa以下,且与仿真结果误差为3.7%;初期和终期过滤效率都达到98%和99%的要求。其次,为充分发挥无纺布的储灰能力和滤纸的过滤效率,采用无纺布在前,滤纸在后的双材双层滤芯结构,经过CFD有限元分析和多次实验验证,滤纸层采用现有的41mm折幅的AhlstromSK3350型号滤纸以保证其过滤效率性能,选择孔隙率为98%,平均孔径为158μm的3LANK1250型号无纺布以提高容灰量性能。而且优化选择8毫米...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１论文研宄流程图??２．２空气滤清器总成设计??

?第二章空气滤清器研究方案和总成设计???空气滤清器初始设计???＾???空气滤清器ＣＦＤ流场分析１???＾???空气滤清器壳体结构优化｝？???〇??Ｉ亮体样品性能检测?检???＾５??新型滤芯结构设计及有限元分析——合??〇?格??新型滤芯结构试验检测ｊ?：??检测合格?验?....

图２－２初始设计空气滤清器总成??１０??

清器的核心部件，在设计过程中为了增加滤芯的过滤面积，普??遍把滤纸折为Ｖ型。纸质滤芯是通过表面纤维对粉尘进行阻挡和拦截，来达到??过滤目的，其表面积越大，过滤性能就越好，但一般汽车进气系统部件较多，空??间限制较大，空气滤清器限于尺寸问题，只能通过将滤芯制作为Ｖ型来增加其??表面....

图２－３?Ｖ形滤纸??

，普遍采用ｖ形滤纸，且汽车上一般采用平板ｖ形。根据以往对??平板状滤芯的研究经验，经过滤纸的阻力可以看成是由两部分组成，一部分是空??气通过滤纸的阻力损失，另一部分则是空气流过滤纸间通道时的粘性阻力损失??［２６］。随着单位长度滤纸折数的增加，即相当于滤纸过滤表面的增加，这两种阻....

图３－１空气滤清器流体域模型??在ＣＦＤ数值模拟中，计算网格的划分占据了?ＣＦＤ分析的一大部分工作量，??

?第三章空气滤清器仿真分析及试验检测???式中，Ａｎ表示多孔介质在流动方向上的厚度。??３．１．２流体域的构建及网格划分??空气滤清器内的流动为十分复杂的湍流流动，内部有较多的圆角及一些对内??部流动影响不大的特征，为了便于对湍流流动的分析，需要对内部不影响结果的??结构进行摘除....

本文编号：3913021