基于CFD技术的过滤器滤芯出口流场数值模拟及其结构优化.pdf

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1、2012年10月机床与液压0ct．2012第40卷第20期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．20DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．20．023基于CFD技术的过滤器滤芯出口流场数值模拟及其结构优化巴鹏，房元灿，欧周华，张鹏飞(1．沈阳理工大学机械工程学院，辽宁沈阳110159；2．沈阳远大压缩机制造有限公司，辽宁沈阳110127)摘要：采用计算流体动力学(CFD)方法对XYZ一100稀油站所使用的2FXG一32型过滤器滤芯出IZl流场进行数值模拟及分析。根据数值模拟结果对滤芯出口进行优化，并

2、对比优化前后的能量损失情况。结果证明，经过优化后的滤芯出口有效地减少了能量损失，同时减小了过滤器运行时的振动和噪声，延长了过滤器的使用寿命。关键词：滤芯；结构优化；数值模拟；计算流体动力学；流场分析中图分类号：TH117．2文献标识码：A文章编号：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型过滤器是XYZ-100型稀油站管路系统突缩管，吴东垠等⋯对气液两相流经突缩管的压力降中重要的液压元件⋯，目前在管路过滤器滤芯的设

6、计进行了研究，并得出了相应的计算式。本文主要讨论及选用中，基本上还是依据传统设计方法和经验来设出口部分的流场模拟，并对出口部分进行结构优化。计或选取产品，不注重内部结构中的压头损失研究。为了适应现代工业系统的要求，开发和研究高效、先进的过滤器产品势在必行。随着现代科学技术的不断发展，计算流体力学(CFD)的可靠性不断得到提高-3]，CFD软件在研究流体机械的流场问题领域中得到了广泛的应用。作者采用计算流体动力学(CFD)对过滤器滤芯出口的流场进行数值模拟分析，因为理论研究无法直观地看到滤芯内部流体流动状况，所以作者采用CFD进行数值模拟，使研究结果可视

7、、直观化，从而指导用户进行过滤器滤芯的结构优化设计。1物理模型过滤器滤芯结构如图1所示，由三部分组成，上部的出口部分、中部过滤面部分以及下部滤芯底盖部分。图2为滤芯出口部分结构图，实际滤芯出口即为图1滤芯结构图收稿日期：2011—03—05作者简介：巴鹏(1963一)，男，硕士，教授，主要研究方向为往复式压缩机动力系统研究和结构设计、设备润滑系统分析研究和新型油水分离设备的研制等。E—mail．bpbpppp@163．com。