(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210588848.5 (22)申请日 2022.05.26 (71)申请人 上海弗列加滤清器有限公司 地址 201208 上海市浦东 新区杨高北路 3595号 (72)发明人 刘一杰　袁建军　王珺　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 专利代理师 袁微微 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 30/28(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 113/14(2020.01) (54)发明名称 一种粗滤器 旋流管的粗滤效率仿真方法 (57)摘要 本发明属于空气滤清器技术领域， 公开了一 种粗滤器旋流管的粗滤效率仿真方法， 粗滤器旋 流管的粗滤效率仿真方法包括以下步骤： 首先， 根据旋流管的结构参数构建旋流管的三维流体 域模型； 然后， 将三维流体域模型进行有限元网 格划分， 其中， 对三维流体域模型的叶轮壁面不 设边界层网格； 最后， 设置边界条件， 并进行仿真 求解计算。 本发 明提供的粗滤器旋流管的粗滤效 率仿真方法， 通过对叶轮壁面不设边界层网格的 方法， 以消除固体颗粒在流场带动下撞击叶轮壁 面失真所产生的误差， 进而保证流阻精度， 提高 粗滤效率的仿真计算结果精度。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 114912223 A 2022.08.16 CN 114912223 A 1.一种粗滤器旋流管的粗滤效率仿真方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S100、 根据旋流管的结构参数构建所述旋流管的三维流体域模型； S200、 将所述三维流体域模型进行有限元网格划分， 其中， 对所述三维流体域模型的叶 轮(200)壁面不设边界层网格； S300、 设置边界条件， 并进行仿真求 解计算。 2.根据权利要求1所述的粗滤器旋流管的粗滤效率仿真方法， 其特征在于， 所述旋流管 包括： 壳体(100)， 所述壳体(100)的第一端被配置为进气口(110)， 所述壳体(100)内设置有 叶轮(200)； 引气管(300)， 所述引气管(300)插接于所述壳体(100)的第二端内， 所述引气管(300) 朝向所述壳体(100)的一端被配置为出气口(310)， 所述引气管(300)和所述壳体(100)之间 设有排尘口(410)。 3.根据权利要求2所述的粗滤器旋流管的粗滤效率仿真方法， 其特征在于， 在步骤S300 中， 将所述三维流体域模型所对应的所述引气管(300)的所述出气口(310)作为仿真求解计 算区域。 4.根据权利要求2所述的粗滤器旋流管的粗滤效率仿真方法， 其特征在于， 在步骤S200 中， 根据所述旋流管的结构将所述三维流体域模型划分为第一管道段(510)、 叶轮段(520) 和第二管道段(530)， 并分别对 所述第一管道段(510)、 所述叶轮段(520)和所述第二管道段 (530)进行有限元网格划分， 其中， 所述叶轮(20 0)置于所述叶轮段(520)内。 5.根据权利要求4所述的粗滤器旋流管的粗滤效率仿真方法， 其特征在于， 在步骤S200 中， 对所述叶轮段(520)的非叶轮壁面、 所述第一管道段(510)壁面以及所述第二管道段 (530)壁面划分边界层网格。 6.根据权利要求5所述的粗滤器旋流管的粗滤效率仿真方法， 其特征在于， 在所述步骤 S200中， 所述 边界层网格的层数为2 ‑5。 7.根据权利要求4所述的粗滤器旋流管的粗滤效率仿真方法， 其特征在于， 在所述步骤 S200中， 所述 边界层网格的渐 变率为1.2‑1.5。 8.根据权利要求4所述的粗滤器旋流管的粗滤效率仿真方法， 其特征在于， 在所述步骤 S200和所述步骤S300之间还包括以下步骤： 对所述第一管道段(510)、 所述叶轮段(520)和所述第二管道段(530)均设定壁面法向 补偿系数和壁 面切向补偿系数。 9.根据权利要求8所述的粗滤器旋流管的粗滤效率仿真方法， 其特征在于， 所述第 一管 道段(510)和所述第二管道段(530)的壁面切向补偿系数均为0.8 ‑0.99， 所述第一管道段 (510)和所述第二管道段(5 30)的壁面法向补偿系数均为0.9 ‑0.99。 10.根据权利要求8所述的粗滤器旋流管的粗滤效率仿真方法， 其特征在于， 所述叶轮 段(520)的壁面切 向补偿系数为0.3 ‑0.4； 所述叶轮段(520)的壁面法向补偿系数为0.4 ‑ 0.5。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114912223 A 2一种粗滤器 旋流管的粗滤效率仿真方 法 技术领域 [0001]本发明涉及空气滤清器技术领域， 尤其涉及一种粗滤器旋流管的粗滤效率仿真方 法。 背景技术 [0002]全球工业发展， 人类焚烧化石燃料等导致全球气候变暖， 传统燃油车需要尽可能 的提升燃油效率来降低能耗和尾气排放。 其中， 空气滤清器用于过滤进入发动机燃烧室的 空气， 使空气中不含颗粒和杂质， 保证发动机进气洁净， 提高燃油效率。 [0003]为了降低能耗和尾气排放， 空气滤清器的粗滤器尤为重要， 各厂家均对其结构和 性能进行改进， 使其在提高滤清效率保证进气清洁度的同时， 尽可能降低进气阻力。 [0004]目前， 粗滤器主要是旋流管式， 各厂家对粗滤器的结构和性能进行改进的过程中， 一般会在模拟实验室做粗滤效率仿 真模拟试验以计算旋流管粗滤效率， 并利用粗滤效率试 验得到的结果优化旋流管 的结构和 性能。 然而， 通过传统的流体仿真建模方法进行仿真建 模得到的试验结果与实际情况有所偏差， 影响粗滤器的结构和性能的优化。 发明内容 [0005]本发明的目的在于提供一种粗滤器旋流管的粗滤效率仿真方法， 能提高粗滤效率 的仿真计算结果精度。 [0006]为达此目的， 本发明采用以下技 术方案： [0007]一种粗滤器旋流管的粗滤效率仿真方法， 包括以下步骤： [0008]S100、 根据旋流管的结构参数构建所述旋流管的三维流体域模型； [0009]S200、 将所述三维流体域模型进行有限元网格划分， 其中， 对所述三维流体域模型 的叶轮壁 面不设边界层网格； [0010]S300、 设置边界条件， 并进行仿真求 解计算。 [0011]可选地， 所述旋流管包括： [0012]壳体， 所述壳体的第一端被 配置为进气口， 所述壳体内设置有叶轮； [0013]引气管， 所述引气管插接于所述壳体的第二端内， 所述引气管朝向所述壳体 的一 端被配置为出气口， 所述引气管和所述壳体之间设有排尘口。 [0014]可选地， 在步骤S300中， 将所述三维流体域模型所对应的所述引气管的所述出气 口作为仿真求 解计算区域。 [0015]可选地， 在步骤S200中， 根据所述旋流管的结构将所述三维流体域模型划分为第 一管道段、 叶轮段和 第二管道段， 并分别对所述第一管道段、 所述叶轮段和所述第二管道段 进行有限元网格划分， 其中， 所述叶轮置 于所述叶轮段内。 [0016]可选地， 在步骤S200中， 对所述叶轮段的非叶轮壁面、 所述第一管道段壁面以及所 述第二管道段壁 面划分边界层网格。 [0017]可选地， 在所述 步骤S200中， 所述 边界层网格的层数为2 ‑5。说　明　书 1/5 页 3 CN 114912223 A 3