基于CFD和試驗的商用車高位引氣管預濾性能的分析與優化
關鍵詞：濾芯壽命 旋流扇 高位引氣管 計算流體力學 預濾效率
摘要：為延長惡劣工況下某商用車進氣系統空氣濾清器濾芯的使用壽命,避免頻繁更換濾芯,提出了增加旋流扇的高位引氣管方案,并通過優化旋流扇夾角來提高進氣系統預濾灰塵和液霧的效率,達到降低成本的目的。首先,采用計算流體力學(computational fluid dynamics,CFD)方法,對進氣過程中高位引氣管的內部流場進行數值模擬,分析了3款高位引氣管的速度流線圖和速度梯度云圖,得到了高位引氣管預濾灰塵和液霧的機理,并基于高位引氣管速度流場的變化規律,提出了旋流扇夾角優化方向;其次,利用臺架試驗對優化后的高位引氣管進行灰塵和液霧的預濾試驗,并計算出灰塵和液霧的預濾效率;最后,對比不同高位引氣管預濾灰塵和液霧的效率,根據兩預濾效率的變化趨勢,選擇旋流扇最優夾角為75°。仿真和試驗結果表明:旋流扇夾角對進氣系統工作過程中高位引氣管的流場及預濾效率有重要影響,優化旋流扇夾角有助于提高進氣系統的預濾性能,從而減少進入空氣濾清器的灰塵和液霧,達到延長空氣濾清器濾芯壽命的目的。
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