本文關(guān)鍵詞：高灰塵環(huán)境下空氣濾清器的優(yōu)化設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 礦用車輛 空氣濾清器 流場(chǎng) 數(shù)值模擬

【摘要】：空氣濾清器是車輛發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的必備部件之一,主要作用是濾除進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中的灰塵和雜質(zhì),為發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(zhì)的能力,一直是發(fā)動(dòng)機(jī)濾清器行業(yè)的難題。本文根據(jù)某廠家的礦用車輛使用環(huán)境確定了該車輛發(fā)動(dòng)機(jī)空氣濾清器的本參數(shù),在Solid Works三維平臺(tái)中建立幾何模型,利用流體力學(xué)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(chǎng)三維非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格計(jì)算,應(yīng)用多孔介質(zhì)模型模擬紙濾芯,利用CFD仿真軟件FLUENT模擬空濾內(nèi)部空氣流動(dòng)狀態(tài),總結(jié)出空氣濾清器內(nèi)部壓力云圖和速度場(chǎng)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(duì)于空氣濾清器內(nèi)部流場(chǎng)的影響規(guī)律;仿真結(jié)果表明,氣流入口設(shè)在在空濾殼體中間位置時(shí),空濾內(nèi)部流場(chǎng)均勻,空濾各個(gè)部分壓力損失較小。最后針對(duì)該濾清器模型的不足之處提出了改進(jìn)措施和優(yōu)化結(jié)果,詳細(xì)模擬了其內(nèi)部流場(chǎng),得到了空氣濾清器內(nèi)部的壓力和速度分布場(chǎng),為企業(yè)改進(jìn)濾清器提供了理論依據(jù);通過本文分析,Fluent作為空氣濾清器設(shè)計(jì)的手段之一,不僅降低了開發(fā)成本,也為設(shè)計(jì)工作提供了一個(gè)方向。
【關(guān)鍵詞】：礦用車輛 空氣濾清器 流場(chǎng) 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：西京學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：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(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平及發(fā)展趨勢(shì)14-16
• 1.2.1 國外高塵環(huán)境下空濾技術(shù)的發(fā)展過程及發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 國內(nèi)高塵環(huán)境下空濾技術(shù)的發(fā)展過程及發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.3 課題來源及主要工作16-17
• 1.4 本章小結(jié)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(biāo)18-20
• 2.2.1 原始進(jìn)氣阻力18-19
• 2.2.2 原始濾清效率19
• 2.2.3 預(yù)濾效率19-20
• 2.2.4 試驗(yàn)室試驗(yàn)壽命20
• 2.3 空濾器設(shè)計(jì)原則20-21
• 2.3.1 空濾器總體設(shè)計(jì)原則20
• 2.3.2 空濾器進(jìn)、出氣管20-21
• 2.4 濾清裝置總體結(jié)構(gòu)21-23
• 2.4.1 空氣濾清器預(yù)濾器的種類21-22
• 2.4.2 旋流管空濾器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第三章 三級(jí)復(fù)合濾清器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)參數(shù)的確定27-34
• 3.3.1 錐形預(yù)濾器的設(shè)計(jì)27-29
• 3.3.2 旋流管主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定29-32
• 3.3.3 紙質(zhì)濾芯的參數(shù)設(shè)計(jì)32-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第四章 空氣濾清器性能測(cè)試比對(duì)分析35-42
• 4.1 空濾器性能測(cè)試簡(jiǎn)介35
• 4.2 空濾器性能測(cè)試的主要過程35-36
• 4.3 空濾器性能測(cè)試的理論基礎(chǔ)36-37
• 4.4 空濾器性能測(cè)試的結(jié)果及比對(duì)分析37-41
• 4.4.1 舊式空氣濾清器的檢測(cè)結(jié)果37-38
• 4.4.2 新式空氣濾清器的檢測(cè)結(jié)果38
• 4.4.3 檢測(cè)結(jié)果比對(duì)分析38-40
• 4.4.4 實(shí)際使用效果對(duì)比40-41
• 4.5 本章小結(jié)41-42
• 第五章 空氣濾清器數(shù)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(shù)值模擬方法43-45
• 5.3 多孔介質(zhì)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(chǎng)數(shù)值計(jì)算48-49
• 5.6 CFD的求解過程49-50
• 5.7 本章小結(jié)50-51
• 第六章 多級(jí)濾清器紙質(zhì)濾芯流場(chǎng)分析51-68
• 6.1 紙質(zhì)空氣濾芯仿真幾何模型51-52
• 6.2 空氣濾清器網(wǎng)格劃分及邊界條件52-55
• 6.2.1 空氣濾清器網(wǎng)格劃分52-53
• 6.2.2 空氣濾清器計(jì)算域邊界條件53-55
• 6.3 空濾流場(chǎng)仿真結(jié)果分析55-61
• 6.4 優(yōu)化分析61-67
• 6.4.1 分組數(shù)據(jù)對(duì)比61-65
• 6.4.2 優(yōu)化結(jié)果分析與對(duì)比65-67
• 6.5 本章小結(jié)67-68
• 第七章 結(jié)論與展望68-70
• 7.1 結(jié)論68
• 7.2 展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果73-74
• 致謝74

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