氣體機(jī)迷宮式油氣分離器數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著中國(guó)日漸嚴(yán)格的國(guó)Ⅲ、國(guó)Ⅳ、國(guó)Ⅴ柴油機(jī)排放法規(guī)頒布，把曲軸箱排放物再吸入燃燒室內(nèi)參與燃燒的閉式曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)成為重要技術(shù)。本文分析了現(xiàn)代計(jì)算流體力學(xué)方法在油氣分離器數(shù)值模擬中的應(yīng)用，根據(jù)工程實(shí)際，構(gòu)建采用孔板與擋板結(jié)構(gòu)相配合、粗濾和精濾相結(jié)合的迷宮式油氣分離器幾何模型并進(jìn)行網(wǎng)格劃分;就氣相場(chǎng)模型和離散相模型進(jìn)行相關(guān)邊界條件設(shè)定。分別研究邊界條件和結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化對(duì)分離效率和壓力損失的影響，結(jié)果表明，油滴撞擊壁面使其速度急劇減小并吸附

2、在壁面上的碰撞過(guò)程是油氣分離的重要機(jī)制。分離器的分離效率隨油滴粒徑的增大而增大，分離效率和壓力損失都隨竄氣量和出氣口真空度的增大而增大，隨孔板和擋板之間間距、粗濾孔孔徑和精濾孔孔徑的增大而減小，而一定范圍內(nèi)的溫度變化和竄氣中機(jī)油含量濃度變化對(duì)分離效率的影響不明顯，相對(duì)于直孔，漸擴(kuò)孔對(duì)油氣的分離不利，孔板上漸縮孔形狀能小幅度提高分離效率。基于上述研究，權(quán)衡分離效率和壓力損失兩個(gè)相互矛盾因素，進(jìn)行新迷宮式油氣分離器結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，并進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)

3、證，新迷宮式油氣分離器在100L/min、122L/min和179L/min竄氣流量下的分離效率分別達(dá)到79.8％、83.3％和86.7％。對(duì)竄氣量122L/min工況下的微觀場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算分析，認(rèn)為分離器板間空腔有利于漩渦的形成，粗濾孔板孔的位置對(duì)氣流速度影響較大，精濾孔板中每個(gè)孔氣流速度受位置影響較小而均勻分布;湍流耗散率主要發(fā)生在精濾孔板及其擋板處，粗濾處的壓力損失主要發(fā)生在孔板和擋板之間的間隙，精濾處壓力損失主要發(fā)生在孔板前后位置，