基于FLUENT的新型GPF结构设计与参数优化

基于FLUENT的新型GPF结构设计与参数优化
作者：邱勇李兴虎牟鸣飞李雪浩
来源：《计算机辅助工程》2017年第03期

摘要：

为降低GPF流动阻力，设计一种由圆筒状泡沫金属相互嵌套和环形导流式封堵组成的新型CNDCP（Cylinder Nested and Diversion Channel Plug type）GPF，并分析结构参数对其压降和流场特性的影响.在CNDCP GPF外径和滤芯长度一定的条件下，滤芯圆筒嵌套层数越多，压力损失也越小；嵌套层数较多时，嵌套层数的增加对压力损失的降低程度不再明显；导流封堵截面形状为半圆形或等边三角形时产生的压力损失更小，同时半圆形截面导流封堵对滤芯内部流场均匀性指数的提高程度更大.

关键词：

GPF；泡沫金属；滤芯；圆筒嵌套层数；导流封堵截面形状；压力损失；流场均匀性指数

中图分类号： TK414.5

文献标志码： B

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汽油机缸内直喷技术以其出的动力经济性和瞬态响应能力而备受推崇，然而，由于汽油直接喷入缸内，油气混合时间短，以及燃油湿壁等因素造成排气颗粒物较多.GPF是降低颗粒物排放的有效装置.随着排放法规的日趋严格，对GPF的研究与应用成为必然趋势.[12]GPF不仅需要满足过滤效率高、寿命长等要求，而且流动阻力要小.滤芯是决定GPF性能的关键部件，因此滤芯的选材及结构设计极为重要阳光小美女歌曲.[3]传统滤芯材料一般采用堇青石和碳化硅等，这种滤芯过滤性能较好，但脆性较大，抗冲击性较差，在制作过程中只能一体式加工，次品率较高.围观改变中国泡沫金属是一种新型过滤材料，不仅具有高孔隙率、高渗透性、高比表面积、耐高温等良好的过滤性能，而且具有较好的抗冲击性能，更易加工，可弥补传统过滤材料的不足.[45]

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本文设计一种由相互嵌套的泡沫金属圆筒和环形导流式封堵组成的新型CNDCP（Cyli

nder Nested and Diversion Channel Plug type GPF）东博神相GPF，旨在减小GPF的流动阻力、外形尺寸与整体质量，提高GPF过滤表面积，使结构紧凑.为分析CNDCP GPF滤芯内部流场分布和降低压力损失，利用FLUENT建立CNDCP GPF二维稳态流动模型进行模拟计算，研究滤芯嵌套层数和导流封堵截面形状等参数对CNDCP GPF压力损失和流场分布的影响，为新型CNDCP GPF后续结构设计优化提供依据.龙岩在线

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标签：过滤压力封堵导流损失金属流场缸内

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