(杭州电子科技大学机械工程学院，浙江 杭州310018)

0 引 言

计算流体力学(Computational Fluid Dynamics，CFD)是通过计算机数值计算和图像显示对包含有流体流动和热传导等相关物理现象系统所做的分析[1]。随着近代社会计算机技术的越发成熟，进而使得数值模拟方法有了长足的发展，而在各个工程科学领域CFD 因其分析快速、解决问题经济高效的特点而被工程设计人员广泛应用。在人类的日常生活中，过滤系统的应用已经变得越来越广泛。但是过滤系统在一定过滤效率下的能耗依然较大，因此降低过滤器的阻力并保证一定的过滤效率，是解决该问题的关键[2-3]。过滤器的结构优化是达到这个目的的有效手段之一。近几年来，过滤器的结构设计有了很大地发展，其中无隔板空气过滤器不仅能增加过滤面积，对过滤效率也有很大地提升，而且气流阻力明显降低，能耗也随之降低[4-5]。由于过滤器内部结构比较复杂，难以生成高质量的网格，因此很多以往的做法就是采用多孔介质代替。本文采用多面体网格的方法把过滤装置内部通道的复杂结构生成网格，并进行分析研究，以达到优化结构的目的。

1 几何及网格模型

过滤器的内部结构比较复杂，由于空间布置需要，内部流道呈360°折弯型，如图1所示。并且有六边形孔状过滤装置，用于吸附杂质，如图2所示。

图1 过滤器风道内部结构图

图2 过滤装置结构图

除去固体区域取出流体区域，对出口进行延长的目的是减少出口回流以提高收敛性，流体域结构如图3所示。……