發(fā)動(dòng)機(jī)油氣分離器分離性能的數(shù)值模擬研究.pdf

1、節(jié)能減排已成為當(dāng)今世界汽車行業(yè)的共同主題,嚴(yán)格的排放法規(guī)對(duì)汽車的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)性能要求在不斷提高。油氣分離器是塑料氣門室罩蓋中組成曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的必要功能組件,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的穩(wěn)定性與安全性有重要影響。因此,在塑料氣門室罩蓋設(shè)計(jì)開發(fā)過程中,油氣分離器的設(shè)計(jì)與性能研究是最重要的環(huán)節(jié)之一。
　　計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)由于其具有開發(fā)周期短,成本低的優(yōu)勢(shì),在工程中被廣泛應(yīng)用。本文采用計(jì)算流體力學(xué)的數(shù)值模擬方法,應(yīng)用CFD軟件FLUENT對(duì)塑料氣

2、門室罩蓋的迷宮式油氣分離器的兩相流場(chǎng)進(jìn)行模擬計(jì)算,得到流場(chǎng)分布規(guī)律與油滴運(yùn)動(dòng)軌跡,為后續(xù)的設(shè)計(jì)開發(fā)提供理論支持。
　　本文首先介紹分析了氣液兩相流的數(shù)值模擬計(jì)算理論,包括了單相流場(chǎng)的模擬計(jì)算方法,網(wǎng)格模型的生成,氣液兩相流的數(shù)值模型與計(jì)算方法,然后確定了本文研究對(duì)象適用的兩相流數(shù)值模型以及采用的邊界條件。
　　在油氣分離器兩相流場(chǎng)的計(jì)算中,首先計(jì)算連續(xù)相氣體流場(chǎng),得到壓力場(chǎng)與速度場(chǎng)的分布情況以及分離器進(jìn)出口的壓力差;然后將離

3、散相的油滴顆粒加入到連續(xù)相流場(chǎng)中,利用離散相模型與隨機(jī)軌道模型模擬油滴粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,并計(jì)算出油氣分離效率。為了探究油氣分離器在各種工況下的性能,在計(jì)算中通過改變活塞漏氣量、混合氣中的機(jī)油含量,并選取不同直徑的油滴粒子,分別計(jì)算并得到各種情況下的分離效率,從而來分析這些變量對(duì)分離性能的影響。
　　通過一系列的模擬計(jì)算,我們得到了油氣分離器連續(xù)相流場(chǎng)的分布規(guī)律,分析出氣體在流場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特征與主要的壓力損失來源。在兩相流場(chǎng)的模擬計(jì)算結(jié)