CN102930154A - 一种发动机油气分离器分离效率分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机油气分离器分离效率分析方法，包括收集油气分离器几何模型并对其进行网格划分、对计算网格模型施加边界条件后进行迭代计算、根据计算结果分析油气分离器分离效率及压损是否满足评价指标、若分离效率及压损不满足评价指标，对油气分离器进行优化设计四步骤。这样可以在样件试制以前，通过在计算机虚拟环境中模拟发动机油气分离器分离效率及压损并进行必要的优化，同时可以进行多方案对比，大大的缩短了产品开发周期，提高开发效率，节省大量的物质成本，为油气分离器设计指明了方向。
Description
技术领域
本发明属于汽车发动机开发技术领域，具体地说本发明涉及一种发动机油气分离器分离效率分析方法。
背景技术
发动机油气分离器分离效率对发动机机油耗有重要影响。现阶段发动机开发过程中，关于油气分离器分离效率仿真分析很少，大多基于设计-试验-修改这样反复的模式，费时、费力、费财，而且还会因为在试验中很难确定油气分离器内部的流动情况，使得设计人员难以确定产生问题的原因。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种发动机油气分离器分离效率分析方法，可以在样件试制以前，在计算机虚拟环境中模拟油气分离器分离效率及压损，同时可以进行多方案对比，以提高油气分离器研发效率和降低研发成本。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种发动机油气分离器分离效率分析方法，采用的步骤如下：
A、收集油气分离器几何模型，进行分组，并对几何模型进行网格划分；
B、对计算网格模型施加边界条件后进行迭代计算；
C、结果评价：根据B步骤的计算结果分析油气分离器分离效率及压损是否满足评价指标；
D、若C步骤中的油气分离器分离效率及压损不满足评价指标，则对油气分离器进行优化设计，并重复以上步骤。
本发明的发动机油气分离器分离效率分析方法，运用计算流体动力学（CFD）技术，对油气分离器进行模拟分析，根据计算结果判断分离效率及压损是否满足评价指标，从而更好地指导油气分离器设计，提高了油气分离器研发效率，降低了研发成本。
所述C步骤还包括观察计算流域内气体的流动情况及油滴的分布情况。
所述A步骤的分组至少包括入口、出口以及油气分离器壁面。
所述B步骤的边界条件包括入口气体流量、温度，油滴流量、油滴直径-质量分布，出口压力。
所述A步骤的网格划分的尺寸控制为2.5mm。
附图说明
图1为本发明的分析流程图；
图2为油气分离器的分组示意图；
图3为油气分离器的网格模型图；
上述图中的标记均为：1、入口；2、出口；3、油气分离器壁面。
具体实施方式
如图1所示，本发明的发动机油气分离器分离效率分析方法包括以下步骤：
A、收集油气分离器几何模型，进行分组，并对几何模型进行网格划分；
B、对计算网格模型施加边界条件后进行迭代计算；
C、结果评价：根据B步骤的计算结果分析油气分离器分离效率及压损是否满足评价指标；
D、若C步骤中的油气分离器分离效率及压损不满足评价指标，则对油气分离器进行优化设计，并重复以上步骤。
CFD的基本思想是：把原来在空间和时间坐标中连续的物理量的场，用一系列有限个离散点的值的集合来代替，通过一定的原则建立起这些离散点上变量值之间关系的代数方程，求解所建立起来的代数方程以获得所求解变量的近似解。因此在计算前，需要对油气分离器的内流域进行网格划分。在划分网格的过程中，既要保证网格模型与实际模型的吻合，又要注意控制网格数量以保证计算速度在可接受范围内。因此A步骤中，为根据几何模型的实际情况对其进行合理分组，一般可分为以下几部分：入口、出口以及油气分离器壁面。本实施例分为入口1，出口2和油气分离器壁面3，如图2、3所示。分组完成后进行网格划分，建议网格尺寸控制在2.5mm。
B步骤中，为保证计算过程的收敛性和计算结果的准确性，计算时先进行气体流动计算再进行油滴分离效率计算。其中边界条件包括入口气体流量、温度，油滴流量、油滴直径-质量分布，出口压力。
C步骤中，结果评价还包括观察计算流域内气体的流动情况及油滴分布情况，以辅助分析压损大小及油气分离器分离效率高低的原因。
本发明的发动机油气分离器分离效率分析方法，在样件试制以前，可以在虚拟环境中模拟油气分离器内部的流动情况，判断油滴分离效率是否满足评价指标，大大的缩短了产品开发周期，提高开发效率，节省大量的物质成本，为油气分离器设计指明了方向。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种发动机油气分离器分离效率分析方法，其特征在于：所述分析方法采用的步骤如下：
A、收集油气分离器几何模型，进行分组，并对几何模型进行网格划分；
B、对计算网格模型施加边界条件后进行迭代计算；
C、结果评价：根据B步骤的计算结果分析油气分离器分离效率及压损是否满足评价指标；
D、若C步骤中的油气分离器分离效率及压损不满足评价指标，则对油气分离器进行优化设计，并重复以上步骤。
2.根据权利要求1所述的发动机油气分离器分离效率分析方法，其特征在于：所述C步骤还包括观察计算流域内气体的流动情况及油滴的分布情况。
3.根据权利要求1所述的发动机油气分离器分离效率分析方法，其特征在于：所述A步骤的分组至少包括入口、出口以及油气分离器壁面。
4.根据权利要求1所述的发动机油气分离器分离效率分析方法，其特征在于：所述B步骤的边界条件包括入口气体流量、温度，油滴流量、油滴直径-质量分布，出口压力。
5.根据权利要求1所述的发动机油气分离器分离效率分析方法，其特征在于：所述A步骤的网格划分的尺寸控制为2.5mm。
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