基于CFD技術的過濾器濾芯出口流場數(shù)值模擬及其結構優(yōu)化.pdf

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1、2012年10月機床與液壓0ct．2012第40卷第20期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．20DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．20．023基于CFD技術的過濾器濾芯出口流場數(shù)值模擬及其結構優(yōu)化巴鵬，房元燦，歐周華，張鵬飛(1．沈陽理工大學機械工程學院，遼寧沈陽110159；2．沈陽遠大壓縮機制造有限公司，遼寧沈陽110127)摘要：采用計算流體動力學(CFD)方法對XYZ一100稀油站所使用的2FXG一32型過濾器濾芯出IZl流場進行數(shù)值模擬及分析。根據(jù)數(shù)值模擬結果對濾芯出口進行優(yōu)化，并

2、對比優(yōu)化前后的能量損失情況。結果證明，經(jīng)過優(yōu)化后的濾芯出口有效地減少了能量損失，同時減小了過濾器運行時的振動和噪聲，延長了過濾器的使用壽命。關鍵詞：濾芯；結構優(yōu)化；數(shù)值模擬；計算流體動力學；流場分析中圖分類號：TH117．2文獻標識碼：A文章編號：1001—3881(2012)20-077-4NumericalSimulationofOutletFlowFieldandStructureOptimizationforFilterCoreBasedonCFDTechnologyBAPeng。FANGYuancan．OUZhouhua。ZHANGPengf

3、ei(1．SchoolofMechanicalEngineering，ShenyangLigongUniversity，ShenyangLiaoning110159，China；2．ShenyangYuandaCompressorManufacturingCo．，Ltd．，ShenyangLiaoning110127，China)Abstract：Outflowfieldfeaturesof2FXG-32fihercoreofXYZ一100lubricantmachineintheworkingstatewasnumericallysimu-lated

4、andanalyzedbyusingComputerFluidDynamics(CFD)method．Structureforoutletflowoffiltercorewasoptimizedbasedontheresultsofnumericalsimulation，andthecomparisonofthelossofenergystatusbeforeandafterOptimizationwasmade．Theresuhindicatesthatthelossofenergyofoutletoffiltercoreiseffectivelyd

5、ecreasedafteroptimization．Atthesametime，thevibrationandnoisearedecreasedwhenfilterrunning，andtheservicelifeoffilterextended．Keywords：Filtercore；Structureoptimization；Numericalsimulation；CFD；Flowfieldanalysis2FXG一32型過濾器是XYZ-100型稀油站管路系統(tǒng)突縮管，吳東垠等?對氣液兩相流經(jīng)突縮管的壓力降中重要的液壓元件?，目前在管路過濾器濾芯的設

6、計進行了研究，并得出了相應的計算式。本文主要討論及選用中，基本上還是依據(jù)傳統(tǒng)設計方法和經(jīng)驗來設出口部分的流場模擬，并對出口部分進行結構優(yōu)化。計或選取產(chǎn)品，不注重內部結構中的壓頭損失研究。為了適應現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)的要求，開發(fā)和研究高效、先進的過濾器產(chǎn)品勢在必行。隨著現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，計算流體力學(CFD)的可靠性不斷得到提高-3]，CFD軟件在研究流體機械的流場問題領域中得到了廣泛的應用。作者采用計算流體動力學(CFD)對過濾器濾芯出口的流場進行數(shù)值模擬分析，因為理論研究無法直觀地看到濾芯內部流體流動狀況，所以作者采用CFD進行數(shù)值模擬，使研究結果可視

7、、直觀化，從而指導用戶進行過濾器濾芯的結構優(yōu)化設計。1物理模型過濾器濾芯結構如圖1所示，由三部分組成，上部的出口部分、中部過濾面部分以及下部濾芯底蓋部分。圖2為濾芯出口部分結構圖，實際濾芯出口即為圖1濾芯結構圖收稿日期：2011—03—05作者簡介：巴鵬(1963一)，男，碩士，教授，主要研究方向為往復式壓縮機動力系統(tǒng)研究和結構設計、設備潤滑系統(tǒng)分析研究和新型油水分離設備的研制等。E—mail．bpbpppp@163．com。