2014年第3期
文章编号：1009-4687(2014)03003203
车辆与动力技术 Vehicle & Power Technology
一种空气滤清器仿真分析方法研究
孙阳，王建东，卢进军，乔梦华，陈克新，李文超，
（中国北方车辆研究所，北京，100072）
总第135期李继新
摘要：空气滤清器结构复杂，由多种过滤元件组成，因此，采用传统仿真分析方法很难实现空气滤清器的性能仿真分析．通过研究不同过滤元件的工作特性，将过滤元件单元化，从而得到一种空气滤清器的仿真分析方
法，实现了空气滤清器的仿真分析，并通过试验室台架试验对仿真结果进行了验证，证明此种方法的可行性，关键词：空气滤清器；过滤元件的工作特性；过滤元件单元化；CFD
中图分类号：TK412；TK413.4*6；TP391.77
文献标识码：A
ResearchonanAirFilterSimulationAnalysisMethod
SUNYang，
WANC Jian-dong,
QIAO Meng-hua,CHEN Ke-xin,
LUJin-jun，
LI Wen-chao,LI Ji-xin
(China North Vehicle Research Institute, Beijing 100072, 100072)
Abstract: The air filter is composed of a variety of filter elements, and it has complicated structure. For this reason, it is a hard task to carry out performance simulation and analysis of air filters by the traditional measures. After researching different filter elements' working characteristics, filter elements unitization was made, and a simulation and an analysis method were got which make the simulation project accomplished. The simulation results are validated by the laboralory bench test, and the feasibility of this norel method is proved.
Key words: air filters; filter elements working characteristics; filter elements unitization; CFD
空气滤清器是一种广泛应用于内燃机、燃气轮机及空气压缩设备的进气过滤系统，其主要功能是滤除进入动力设备中的灰尘和杂质，从而减少气缸、活塞和活塞环的磨损，延长动力设备的使用寿命．空气滤清器的过滤效率、进气阻力和容尘量等性能参数直接影响动力设备的动力性、燃油（气）经济性、使用可靠性)，由于空气滤清器是一种综合过滤设备，包含有多种过滤元件，内部流动十分复杂，因此，依靠试验手段来研制空气滤清器内部流畅，无法将内部流畅信息完全复现．随着计算流体力学(CFD)技术的发展，CFD技术被用来研究空气滤清器的速度场、压力场等问题(2]．国外-些学者对褶型过滤器过滤压力损失模型进行研究[34)，并对空气过滤器进行CFD数值模拟
收稿日期：20140709.
研究[56
空气滤清器由一级滤清器、抽尘装置、壳体、滤芯等部分组成．其中一级滤清器是含有多个固定旋转件的复杂离心分离装置；抽尘装置是含有高速旋转件的离心泵；滤芯是由滤纸加工而成的过滤分离装置．由此可以看出，各过滤元件的工作原理差异很大．同时，由于一级滤清器总成内旋流管结构复杂、细微结构数量多，如果用普通前处理方式，模型最大网格和最小网格的尺寸相差50~100倍，网格数量将达到10"以上，这是目前仿真分析软件很难完成的工作，
本研究通过分析过滤元件在空气滤清器中不同的工作特性，将不同过滤元件按照工作特性进行等效简化，从而实现对空气滤清器的仿真计算．通过
作者简介：孙阳（1978-），男，副研究员，研究方向为发动机过滤技术万方数据