[發(fā)明專(zhuān)利]一種粗濾器旋流管的粗濾效率仿真方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210588848.5
• 申請(qǐng)日: 2022-05-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114912223A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉一杰;袁建軍;王珺
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海弗列加濾清器有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/17
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/17;G06F30/23;G06F30/28;G06F113/08;G06F113/14
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司 11332
• 代理人: 袁微微

本發(fā)明屬于空氣濾清器技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種粗濾器旋流管的粗濾效率仿真方法，粗濾器旋流管的粗濾效率仿真方法包括以下步驟：首先，根據(jù)旋流管的結(jié)構(gòu)參數(shù)構(gòu)建旋流管的三維流體域模型；然后，將三維流體域模型進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分，其中，對(duì)三維流體域模型的葉輪壁面不設(shè)邊界層網(wǎng)格；最后，設(shè)置邊界條件，并進(jìn)行仿真求解計(jì)算。本發(fā)明提供的粗濾器旋流管的粗濾效率仿真方法，通過(guò)對(duì)葉輪壁面不設(shè)邊界層網(wǎng)格的方法，以消除固體顆粒在流場(chǎng)帶動(dòng)下撞擊葉輪壁面失真所產(chǎn)生的誤差，進(jìn)而保證流阻精度，提高粗濾效率的仿真計(jì)算結(jié)果精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空氣濾清器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種粗濾器旋流管的粗濾效率仿真方法。

背景技術(shù)

全球工業(yè)發(fā)展，人類(lèi)焚燒化石燃料等導(dǎo)致全球氣候變暖，傳統(tǒng)燃油車(chē)需要盡可能的提升燃油效率來(lái)降低能耗和尾氣排放。其中，空氣濾清器用于過(guò)濾進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的空氣，使空氣中不含顆粒和雜質(zhì)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣潔凈，提高燃油效率。

為了降低能耗和尾氣排放，空氣濾清器的粗濾器尤為重要，各廠家均對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行改進(jìn)，使其在提高濾清效率保證進(jìn)氣清潔度的同時(shí)，盡可能降低進(jìn)氣阻力。

目前，粗濾器主要是旋流管式，各廠家對(duì)粗濾器的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行改進(jìn)的過(guò)程中，一般會(huì)在模擬實(shí)驗(yàn)室做粗濾效率仿真模擬試驗(yàn)以計(jì)算旋流管粗濾效率，并利用粗濾效率試驗(yàn)得到的結(jié)果優(yōu)化旋流管的結(jié)構(gòu)和性能。然而，通過(guò)傳統(tǒng)的流體仿真建模方法進(jìn)行仿真建模得到的試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際情況有所偏差，影響粗濾器的結(jié)構(gòu)和性能的優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種粗濾器旋流管的粗濾效率仿真方法，能提高粗濾效率的仿真計(jì)算結(jié)果精度。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種粗濾器旋流管的粗濾效率仿真方法，包括以下步驟：

S100、根據(jù)旋流管的結(jié)構(gòu)參數(shù)構(gòu)建所述旋流管的三維流體域模型；

S200、將所述三維流體域模型進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分，其中，對(duì)所述三維流體域模型的葉輪壁面不設(shè)邊界層網(wǎng)格；

S300、設(shè)置邊界條件，并進(jìn)行仿真求解計(jì)算。

可選地，所述旋流管包括：

殼體，所述殼體的第一端被配置為進(jìn)氣口，所述殼體內(nèi)設(shè)置有葉輪；

引氣管，所述引氣管插接于所述殼體的第二端內(nèi)，所述引氣管朝向所述殼體的一端被配置為出氣口，所述引氣管和所述殼體之間設(shè)有排塵口。

可選地，在步驟S300中，將所述三維流體域模型所對(duì)應(yīng)的所述引氣管的所述出氣口作為仿真求解計(jì)算區(qū)域。

可選地，在步驟S200中，根據(jù)所述旋流管的結(jié)構(gòu)將所述三維流體域模型劃分為第一管道段、葉輪段和第二管道段，并分別對(duì)所述第一管道段、所述葉輪段和所述第二管道段進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分，其中，所述葉輪置于所述葉輪段內(nèi)。

可選地，在步驟S200中，對(duì)所述葉輪段的非葉輪壁面、所述第一管道段壁面以及所述第二管道段壁面劃分邊界層網(wǎng)格。

可選地，在所述步驟S200中，所述邊界層網(wǎng)格的層數(shù)為2-5。

可選地，在所述步驟S200中，所述邊界層網(wǎng)格的漸變率為1.2-1.5。

可選地，在所述步驟S200和所述步驟S300之間還包括以下步驟：

對(duì)所述第一管道段、所述葉輪段和所述第二管道段均設(shè)定壁面法向補(bǔ)償系數(shù)和壁面切向補(bǔ)償系數(shù)。

可選地，所述第一管道段和所述第二管道段的壁面切向補(bǔ)償系數(shù)為0.8-0.99，所述第一管道段和所述第二管道段的壁面法向補(bǔ)償系數(shù)為0.9-0.99。