圆筒形木纤维发动机空气滤芯稳态过滤仿真与试验研究

摘要

汽车发动机空气滤芯是汽车发动机进气系统中重要的组成部件。在发动机工作的过程中，空气会经过空气滤芯的过滤进入发动机的进气歧管中，再经由节气门、进气稳压箱，最终汇入到发动机的气缸中。空气滤芯的选择对于汽车发动机的动力性、经济性和汽车发动机的使用寿命起到了至关重要的作用。本文基于节能减排的理念提出以木纤维为材料设计制作一种新型的发动机空气滤芯—圆筒形木纤维发动机空气滤芯。
　　本文首先介绍不同类别的空气滤芯与常见的品牌空气滤芯，对比不同种类纤维滤芯的性能，根据纤维过滤理论得到圆筒形木纤维发动机空气滤芯的过滤效率公式和过滤阻力公式，将公式通过编程输入MATLAB软件中，运算得出影响圆筒形木纤维发动机空气滤芯过滤性能的曲线，分析不同参数对于滤芯过滤效率、过滤阻力的影响；运用计算流体力学软件FLUENT对圆筒形木纤维发动机空气滤芯进行仿真分析，得出圆筒形木纤维发动机空气滤芯内部压力分布云图、气流运动轨迹的云图和流速分布云图，分析出在稳态过滤阶段圆筒形木纤维发动机空气滤芯内部流场空气流动轨迹与流场内部压力变化；确定圆筒形木纤维发动机空气滤芯参数并制定其实验室加工工艺，制作多个滤芯试样，根据国家标准对圆筒形木纤维发动机空气滤芯试样的过滤性能进行试验，得出不同参数对于滤芯过滤效率、过滤阻力、容尘量的影响，与市场中销售的滤纸滤芯进行性能对比；最后进行发动机台架试验，测试不同参数的圆筒形木纤维发动机空气滤芯对于试验用发动机动力性与经济性的影响，并与市场中销售的滤纸滤芯进行对比试验，将得到的数据输入至Origin8.6软件中进行二次拟合，分析在不同使用工况下最优的圆筒形木纤维发动机空气滤芯的尺寸。这对圆筒形木纤维发动机空气滤芯的设计研发与生产具有重要的意义。

目录

1绪论

1.1课题研究的目的和意义

1.2发动机空气滤芯分类

1.3木纤维空气滤芯研究概况

1.4纤维过滤理论的研究概况

1.5本文主要研究内容

2圆筒形木纤维发动机空气滤芯稳态过滤性能仿真

2.1圆筒形木纤维发动机空气滤芯过滤性能指标

2.2圆筒形木纤维发动机空气滤芯过滤过程

2.3圆筒形木纤维发动机空气滤芯过滤效率分析

2.4空气滤芯过滤阻力的影响因素分析

2.5 MATLAB编程与稳态过滤过程

2.6圆筒形木纤维发动机空气滤芯过滤性能仿真分析

2.7本章小结

3圆筒形木纤维发动机空气滤芯制作与性能试验

3.1圆筒形木纤维发动机空气滤芯的制备

3.2圆筒形木纤维发动机空气滤芯性能检测

3.3圆筒形木纤维发动机空气滤芯试验过程与结果分析

3.4本章小结

4圆筒形木纤维发动机空气滤芯发动机台架试验

4.1圆筒形木纤维发动机空气滤芯发动机台架试验仪器

4.2圆筒形木纤维发动机空气滤芯发动机台架试验方案

4.3滤芯发动机台架试验数据记录与数据处理

4.4台架试验结果分析

4.5本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

攻读学位期间参加的科研项目

致谢

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