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《东北林业大学》 2016年
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玻纤增强木纤维发动机空气滤芯过滤性能研究

高旗  
【摘要】:发动机空气滤芯是汽车发动机最重要的部件之一,它能过滤进入发动机气缸空气中的粉尘、烟尘和烟雾等影响发动机使用寿命的杂质成份,提高发动机的使用寿命。传统的发动机空气滤芯大多是使用经树脂浸渍的滤纸作为过滤材料,其运行成本较高,废弃时容易对环境造成污染且在恶劣的工作环境下性能不可靠。本文基于节能环保创新设计理念,将玻璃纤维和木纤维作为空气滤芯的过滤材料,制成玻纤增强木纤维发动机空气滤芯试样,并对其过滤性能进行试验。文章首先分析国内外发动机空气滤清器的发展状况,并介绍发动机空气滤芯的重要作用和市场前景,并以过滤理论的研究和发动机空气滤芯的过滤性能的评价指标为基础,说明以玻璃纤维和木纤维为原料制造发动机空气滤芯的可行性;其次,从单根纤维的过滤理论着手,结合经典纤维过滤理论基础,推导出单根纤维的惯性捕集效应、拦截捕集效应和扩散捕集效应的数学表达式,进而通过几种捕集效应的综合得到玻纤增强木纤维发动机空气滤芯过滤效率的数学表达式,同时也给出过滤阻力的数学表达式,并应用Matlab软件通过控制变量的方法分析玻纤增强木纤维空气滤芯的各结构因素对空气滤芯过滤效率和过滤阻力的影响:再次,运用Solidworks软件建立玻纤增强木纤维空气滤芯简化的三维模型并导入到ANSYS软件中进行计算流体动力学分析,得到玻纤增强木纤维空气滤芯的压降以及气流运动情况;最后在理论研究和仿真分析的指导下研制出玻纤增强木纤维空气滤芯试样,设计空气滤芯性能检测试验台架,并按照相关标准的规定对各个不同参数的空气滤芯分别进行了试验检测。结果表明,空气滤芯试样的各项性能指标与理论分析结果相符,且达到了相关标准的要求,此外,对于安装玻纤增强木纤维空气滤芯的发动机比安装滤纸滤芯的同一台发动机,在相同的试验条件下,经济性和动力性也有所改善。
【学位授予单位】:东北林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U464.134.4

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>东北林业大学
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>高旗 >杜丹丰
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