基于CFD的空气滤清器入口结构改进设计

基于cfd的修正方法基于CFD的修正方法CFD(Computational Fluid Dynamics)即计算流体力学，是应用计算机模拟的方式对流体流动进行数值分析的一种方法。

在工程领域中，CFD被广泛应用于模拟复杂的流体流动问题并进行优化设计。

然而，CFD模拟的结果并不总是准确的，由于模型简化、数值计算、边界限制等因素的存在，会导致误差的产生。

为了解决这些误差，基于CFD的几种修正方法应运而生。

1.网格修正方法网格修正方法主要是针对CFD模拟中的空气动力学误差进行修正。

这种方法主要是改变CFD模拟中的网格数据，从而使得预测结果更加精确。

网格修正方法的优点是可以直接进行修正，而且也不会对模型的结构或者设计造成影响。

2.模型修正方法模型修正方法主要针对CFD模拟中的模型误差进行修正。

这种方法主要是在模拟过程中不断的进行模型的修正，从而提高预测的精度。

此方法的优势在于，可以不断地进行模型优化，提高模拟的精度，但是需要一定的时间和计算资源投入。

3.反馈修正方法反馈修正方法主要是利用CFD模拟中的反馈信息，对模拟结果进行修正。

这样的方法主要分为基于统计分析和基于物理机理两种方法。

当模拟过程中出现误差时，通过反馈机制及时修正，能够大大提高模拟结果的准确性。

4.气动力学改进修正方法气动力学改进修正方法针对CFD模拟中的气动力学误差进行改进。

这种方法主要着眼于改进CFD模拟过程中的边界条件和噪音源。

在进行CFD模拟过程中需要对粘性流动、湍流流动等因素进行修正，从而提高计算结果的准确度。

综上所述，基于CFD的修正方法是提高CFD模拟准确度的关键所在，不同的方法可以针对不同的因素进行改进。

应用于实践中需要根据实际情况进行选择，以达到最佳效果。

基于CFD 技术的空气自动化净化器滤芯的优化设计Optimization design of filter element of automaticair purifier based on CFD technology黄劲松，骆桂芳，宋瑞仙，唐 朋HUANG Jin-song, LUO Gui-fang, SONG Rui-xian, TANG Peng（湖北工业大学，武汉 430070）摘 要：静电吸附方式会使污染物滞留在滤网上，导致污染物或气体净化效率较低，为了提高净化效果，提出了基于CFD技术的空气自动化净化器滤芯的优化设计。

根据净化器滤芯结构示意图，在清洁、净化和电路三个方面进行优化设计。

在清洁模块中增加静电发生器实现灰尘及滤芯部分灰尘的快速吸附，设置顶盖防止飞尘外溢的作用。

添加超声雾化片，方便水流收集。

在紫外灯管串联一个计时器，防止清洁超时现象发生。

构建CFD模拟分析模型，利用Pro/E软件划分气流通道网格。

模拟速度场，确定流道附近流体流速，并设计净化流程。

由实验结果可知，该滤芯净化污染物或气体效率较高，能够保证室内装修污染物或气体的及时净化。

关键词：CFD技术；空气自动化净化器；滤芯；速度场中图分类号：TQ320.66 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2021)03-0160-04收稿日期：2019-09-08作者简介：黄劲松（1967 -），男，湖北武汉人，副教授，硕士，研究方向为工业设计。

0 引言伴随着自然环境污染的加剧，大气污染问题也越来越受到人们的关注，尤其在我国，部分城市由于季风的影响，冬季空气污染非常严重。

今天的社会，有别于现在的室外空气污染，80%的人都待在室内，室内空气污染来源很多，空气污染的程度远远超过室外空气污染。

甲醛是装修房屋的主要污染物，广泛应用于各类胶粘剂、人造板、油漆、涂料等行业。

人长期吸入含有这些污染物的气体，就会引起各种慢性呼吸道和神经系统疾病。

基于CFD的空气滤清器入口结构改进设计
贾彦龙;韩青;苏新梅;陈宪琳;王仁人
【期刊名称】《湖北汽车工业学院学报》
【年(卷),期】2007(021)004
【摘要】采用基于时均Navier-Stokes方程和高雷诺数k-ε紊流模型,对某一型号空气滤清器入口部分进行了流动计算,并根据计算结果对压力、速度特性进行了分析,提出了改进模型.通过对改进后模型的计算,可以看出内部流场和流速的分布都得到了改善,证明改进后的结构更符合气体流动特性.
【总页数】5页(P9-12,21)
【作者】贾彦龙;韩青;苏新梅;陈宪琳;王仁人
【作者单位】山东轻工业学院,机械工程学院,山东,济南,250353;山东轻工业学院,机械工程学院,山东,济南,250353;山东轻工业学院,机械工程学院,山东,济南,250353;山东轻工业学院,机械工程学院,山东,济南,250353;山东轻工业学院,机械工程学院,山东,济南,250353
【正文语种】中文
【中图分类】TK413.4
【相关文献】
1.基于CFD的某车用空气滤清器结构改型 [J], 康宁;曹源
2.车用空气滤清器的流场数值模拟与结构改进设计 [J], 韩青;孙艺霞;贾彦龙;王仁人
3.基于CFD的循环流化床锅炉二次风入口结构的改进设计 [J], 张吕鸿;刘萌萌;孙永利;周雪松;姜斌
4.基于CFD的旋进旋涡流量计结构改进设计 [J], 崔宝玲;陈坤;朱林杭;陈德胜;黄敦回
5.基于CFD的蝶板结构改进设计及数值分析 [J], 崔宝玲;尚照辉;石柯;陈德胜;林哲因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于CFD仿真对过滤器优化设计郑乾辉;杜加友;朱泽飞【摘要】应用CFD软件对过滤器内部风道进行仿真模拟. 对于复杂的内部结构采用了多面体网格,保证在结构复杂处的网格质量较高. 通过分析内部的速度场和压力场,优化其内部结构,对比分析得到了性能更优的过滤器风道结构.%To optimize the structure of the filter,use the CFD soft to simulate the inner flow field.To generate the high quality volume mesh,polyhedral mesh method was used.By analyzing the pressure field and velocity field of the inner flow, we propose the optimization design pared with original flow field, the performance of optimization design proposals is better than original's.【期刊名称】《杭州电子科技大学学报》【年(卷),期】2015(035)005【总页数】4页(P40-43)【关键词】过滤器;计算流体力学;多面体;优化设计【作者】郑乾辉;杜加友;朱泽飞【作者单位】杭州电子科技大学机械工程学院,浙江杭州310018;杭州电子科技大学机械工程学院,浙江杭州310018;杭州电子科技大学机械工程学院,浙江杭州310018【正文语种】中文【中图分类】TH703计算流体力学(Computational Fluid Dynamics，CFD)是通过计算机数值计算和图像显示对包含有流体流动和热传导等相关物理现象系统所做的分析[1]。

随着近代社会计算机技术的越发成熟，进而使得数值模拟方法有了长足的发展，而在各个工程科学领域CFD因其分析快速、解决问题经济高效的特点而被工程设计人员广泛应用。

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
【期刊名称】《机床与液压》
【年(卷),期】2012(40)20
【摘要】10.3969/j.issn.1001-3881.2012.20.023% 采用计算流体动力学(CFD)方法对XYZ-100稀油站所使用的2FXG-32型过滤器滤芯出口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。

【总页数】4页(P77-80)
【作者】巴鹏;房元灿;欧周华;张鹏飞
【作者单位】沈阳理工大学机械工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学机械工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳远大压缩机制造有限公司,辽宁沈阳110127;沈阳远大压缩机制造有限公司,辽宁沈阳110127
【正文语种】中文
【中图分类】TH117.2
【相关文献】
1.基于CFD技术的管道过滤器内部流场模拟及其结构优化设计 [J], 巴鹏;房元灿;谭效武
2.基于CFD技术的轿车外流场数值模拟及优化 [J], 黄硕
3.基于CFD技术的过滤器吸嘴结构优化设计 [J], 侯宗宗;郭雨菲;
4.基于CFD技术的过滤器吸嘴结构优化设计 [J], 侯宗宗;郭雨菲
5.基于CFD技术的空气自动化净化器滤芯的优化设计 [J], 黄劲松;骆桂芳;宋瑞仙;唐朋
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于CFD技术协同的空气净化产品设计研究摘要：在我国经济转型发展的过程当中，创新设计工作的开展是十分有必要的，这不仅可以对产品的性能进行优化，同时还可以实现对知识产权的保护，为人民群众生活质量的提高创造条件。

本文运用文献分析法、归纳总结法，以空气净化产品为例，探究了在CFD技术协同情况下的创新设计方法，对产品原型创新设计的规律和方法进行了探索，希望在CFD技术的支持下探索更多产品设计的方法，实现设计流程的优化。

关键词： CFD技术协同；空气净化产品；创新设计1.CFD技术的基本概述1.1CFD技术的概念CFD技术作为一门新型的技术手段，将流体力学及其相关计算作为基础，实现了计算机、数学以及物理学等多个学科知识的结合。

在应用CFD技术的过程中，需要进行一系列复杂的计算。

为了确保计算的精准性和计算的效率，通常会将电子计算机作为计算工具，同时基于有限元的形式来构建模型和对模型进行离散化计算，在这个基础上对模拟实验和相关数值进行分析和研究，进而做到对复杂流动问题的有效处理。

在这个过程中，可以将计算机作为载体进行系统化分析，并对气流的运动状态和污染物的分布情况进行模拟，在这个基础上通过虚拟实验的形式设置离散代数方程组、形成边界条件，最终对数值进行求解和计算，完成空气净化产品的设计。

1.2CFD技术的优势在空气净化产品设计的过程中，CFD技术的应用优势主要体现在以下几个方面。

第一，可以构建起虚拟化的模型，并在该模型当中对空气状况的发展和变化情况进行有效观察；第二，可以对室内污染物的分布情况进行综合评价，并在这个基础上对室内空间的质量进行评估，为装修材料的使用提供相应的指导；第三，在使用空气净化产品的时候，可以选择最优的进出风口位置，在这个基础上提高空气净化的效率。

从整体上来说，CFD技术最大的特点是可以对相关数值进行模拟，在模拟的过程中实现成本的降低、周期的缩短，构建起完整的数据库系统，并对数据进行快速计算。

基于STAR-CCM+发动机空滤器CFD仿真分析摘要：本文运用STAR-CCM+软件，对发动机空滤器进行CFD稳态分析，主要研究空滤器系统总压降、滤芯均匀度及系统内部流动状态。

通过CFD仿真计算表明，下腔体内壁的导流结构，可有效改善滤芯均匀度，缓解下腔体内气体噪声。

深入优化导流结构几何形状，使系统总压降及滤芯均匀度都达到设计目标，并确定产品的最终方案。

关键词：空滤器、CFD、导流结构、均匀度1引言作为发动机的重要部件之一，空滤器能够有效的滤除空气中的的尘沙，保证进入发动机气缸内燃烧气体的清洁度，对提高发动机性能及使用寿命有极大的影响[1]。

但由于空间布置的局限性，空滤器中进气管的走向、进气管与下腔体的连接方式等，都会造成流通滤芯入口的空气均匀度（滤芯均匀度）较差，导致进入气缸内的空气中颗粒物增多，不仅影响气缸内燃料的燃烧，进而增加尾气排放的颗粒物含量，甚至还会产生“拉缸”现象[2-3]。

为了提高通过滤芯均匀度，常见的措施是在进气管与下壳体的连接部位增加导流结构，但传统的导流结构会使进气阻力增大，气缸内进气量降低，严重影响了发动机的动力性能。

本文以某发动机空滤器为研究对象，用STAR-CCM+软件对空滤器的初始方案case1与最终优化方案case2进行CFD 稳态分析，并深入优化导流结构的形状，为设计方案的确定及性能评价提供重要的技术支持。

2模型建立2.1几何模型本文发动机的空滤器几何模型主要包括：进气口、进气管、下腔体、滤芯、上腔体、出气管、泄气阀、出气口等，如图1所示。

2.2网格划分本次分析利用STAR-CCM+先进的网格生成工具，进行面网格重构和体网格的划分工作，为提高计算精度，进出气管与腔体的连接处、滤芯面等进行网格细化。

为了防止回流、保证进出口边界的稳定性进口延长40mm，出口延长120mm。

考虑到壁面附近的边界层影响，壁面上生成3层边界层网格，边界层总厚度为1mm，使用Polyhedral网格，最小网格尺寸为1mm，最大网格尺寸2.5mm，体网格总数300多万，如图2所示。