本文關鍵詞：高灰塵環(huán)境下空氣濾清器的優(yōu)化設計

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【摘要】：空氣濾清器是車輛發(fā)動機進氣系統(tǒng)的必備部件之一,主要作用是濾除進入發(fā)動機進氣系統(tǒng)中的灰塵和雜質,為發(fā)動機提供清潔干凈的新鮮空氣,空氣濾清器性能的好壞就直接影響發(fā)動機的輸出功率和使用壽命。礦用車輛由于使用環(huán)境惡劣,空氣中灰塵濃度很大。因此,如何最大可能的降低空氣濾清的空氣阻力損失并提高礦用車輛空氣濾清器的過濾雜質的能力,一直是發(fā)動機濾清器行業(yè)的難題。本文根據某廠家的礦用車輛使用環(huán)境確定了該車輛發(fā)動機空氣濾清器的本參數,在Solid Works三維平臺中建立幾何模型,利用流體力學的基本理論建立控制方程和確定邊界條件,使用ANSYS ICEM軟件生成流場三維非結構化網格計算,應用多孔介質模型模擬紙濾芯,利用CFD仿真軟件FLUENT模擬空濾內部空氣流動狀態(tài),總結出空氣濾清器內部壓力云圖和速度場分布規(guī)律;并以空氣濾清器入口位置為優(yōu)化變量,探討了其位置改變對于空氣濾清器內部流場的影響規(guī)律;仿真結果表明,氣流入口設在在空濾殼體中間位置時,空濾內部流場均勻,空濾各個部分壓力損失較小。最后針對該濾清器模型的不足之處提出了改進措施和優(yōu)化結果,詳細模擬了其內部流場,得到了空氣濾清器內部的壓力和速度分布場,為企業(yè)改進濾清器提供了理論依據;通過本文分析,Fluent作為空氣濾清器設計的手段之一,不僅降低了開發(fā)成本,也為設計工作提供了一個方向。
【關鍵詞】：礦用車輛 空氣濾清器 流場 數值模擬
【學位授予單位】：西京學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U464.134.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 緒論13-18
• 1.1 本課題研究的目的及意義13-14
• 1.2 國內外研究現狀、水平及發(fā)展趨勢14-16
• 1.2.1 國外高塵環(huán)境下空濾技術的發(fā)展過程及發(fā)展現狀14-15
• 1.2.2 國內高塵環(huán)境下空濾技術的發(fā)展過程及發(fā)展現狀15-16
• 1.3 課題來源及主要工作16-17
• 1.4 本章小結17-18
• 第二章 空氣濾清器的基本原理18-24
• 2.1 概述18
• 2.2 空濾器主要性能指標18-20
• 2.2.1 原始進氣阻力18-19
• 2.2.2 原始濾清效率19
• 2.2.3 預濾效率19-20
• 2.2.4 試驗室試驗壽命20
• 2.3 空濾器設計原則20-21
• 2.3.1 空濾器總體設計原則20
• 2.3.2 空濾器進、出氣管20-21
• 2.4 濾清裝置總體結構21-23
• 2.4.1 空氣濾清器預濾器的種類21-22
• 2.4.2 旋流管空濾器系統(tǒng)結構22-23
• 2.5 本章小結23-24
• 第三章 三級復合濾清器結構設計24-35
• 3.1 總體方案確定25-26
• 3.2 空氣流量的確定26-27
• 3.3 空氣濾清器主要結構參數的確定27-34
• 3.3.1 錐形預濾器的設計27-29
• 3.3.2 旋流管主要結構參數的確定29-32
• 3.3.3 紙質濾芯的參數設計32-34
• 3.4 本章小結34-35
• 第四章 空氣濾清器性能測試比對分析35-42
• 4.1 空濾器性能測試簡介35
• 4.2 空濾器性能測試的主要過程35-36
• 4.3 空濾器性能測試的理論基礎36-37
• 4.4 空濾器性能測試的結果及比對分析37-41
• 4.4.1 舊式空氣濾清器的檢測結果37-38
• 4.4.2 新式空氣濾清器的檢測結果38
• 4.4.3 檢測結果比對分析38-40
• 4.4.4 實際使用效果對比40-41
• 4.5 本章小結41-42
• 第五章 空氣濾清器數值模擬的CFD理論42-51
• 5.1 空氣濾清器CFD基本控制方程42-43
• 5.2 湍流模型及其數值模擬方法43-45
• 5.3 多孔介質模型45-46
• 5.4 控制方程的離散46-48
• 5.4.1 控制方程的離散方法46-47
• 5.4.2 控制方程的離散格式47-48
• 5.5 基于SIMPLE算法的流場數值計算48-49
• 5.6 CFD的求解過程49-50
• 5.7 本章小結50-51
• 第六章 多級濾清器紙質濾芯流場分析51-68
• 6.1 紙質空氣濾芯仿真幾何模型51-52
• 6.2 空氣濾清器網格劃分及邊界條件52-55
• 6.2.1 空氣濾清器網格劃分52-53
• 6.2.2 空氣濾清器計算域邊界條件53-55
• 6.3 空濾流場仿真結果分析55-61
• 6.4 優(yōu)化分析61-67
• 6.4.1 分組數據對比61-65
• 6.4.2 優(yōu)化結果分析與對比65-67
• 6.5 本章小結67-68
• 第七章 結論與展望68-70
• 7.1 結論68
• 7.2 展望68-70
• 參考文獻70-73
• 攻讀學位期間所取得的相關科研成果73-74
• 致謝74

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