柴油机进气过滤器惯性级的叶型结构优化设计

作     者：武兴伟 国杰 孙秋凤 刘元成 WU Xingwei;GUO Jie;SUN Qiufeng;LIU Yuancheng

作者机构：中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001 

出 版 物：《中国舰船研究》 (Chinese Journal of Ship Research)

年 卷 期：2023年第18卷第6期

页      面：232-237页

学科分类：08[工学] 082402[工学-轮机工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

主　　题：惯性级 分离效率 阻力损失 数值仿真 试验验证 

摘      要：[目的]为满足分离效率高、阻力损失小的设计要求,提出柴油机进气过滤器惯性级的结构优化设计方案。[方法]首先,以某船柴油机进气过滤器惯性级为研究对象,采用沟槽和叶型自然融合的方式建立融合型叶型结构;然后,利用数值仿真方法计算其液滴分离效率和阻力损失特性,并与目前常用的叶型结构方案进行对比;最后,开展进气过滤器惯性级的性能试验,并进行数值仿真结果验证。[结果]仿真和试验结果表明:在充分利用惯性分离液滴的同时,融合型叶型结构尽量保持了气流速度场和压力场的均匀分布和连续分布,兼顾了分离性能和阻力性能要求,该设计方案的综合性能最优;在标准工况下,液滴分离效率接近99.9%,阻力损失约为42 Pa。[结论]该叶型结构设计方案可为兼顾液滴分离效率和阻力损失性能的过滤器惯性级设计提供技术参考。