伴随我国城镇快速化发展的浪潮,深入推进城市文明创建的同时,城市道路保洁的问题也随之而来。清扫车正被广泛地应用于城市路面保洁工作中,其吸尘性能普遍满足日常使用要求,为了降低作业时核心部件(气力输送系统)的能量消耗,本文深入地探究并改善气力输送系统能耗特性,主要工作如下:阐述了气力输送系统结构及工作原理,进一步明晰清扫车作业时气力输送系统内气流与垃圾尘粒之间相互作用过程,所选计算流体力学与离散单元法耦合的方法能更加真实地反映该过程,为后续仿真分析提供了有效的技术手段。搭建了气力输送系统计算模型与垃圾颗粒模型,选取了对应的碰撞接触模型以及建立相应的颗粒工厂,并对其进行气固耦合仿真。仿真分析结果表明:清扫车作业达标过程中,输尘装置结构存在不合理之处,加剧了气力输送系统能量损失和延长了其工作时间,不利于气力输送系统的节能。确定了六个试验因素(输尘装置各结构参数)以及两个试验指标(能量损失ΔE_L、工作时间t),设计并实施单因素耦合仿真试验,当清扫洁净率达标时,分析了两个试验指标随六个试验因素的变化趋势、两个试验指标的优化幅度,研究表明:各试验因素与试验指标间的关系错综复杂、互相关联又互相抑制,在一定的范围内,输尘装置各结构参数的变化对气力输送系统能耗特性的影响规律各不相同,为实现气力输送系统的节能,需均衡输尘装置各结构参数的影响。采取响应面法设计并实施多组中心试验,以清扫洁净率达到行业标准为前提,搭建两个目标响应值(能量损失ΔE_L、工作时间t)近似模型,其精度与误差均在可接受范围内,最后通过两个目标响应值近似模型对输尘装置各结构参数进行多目标优化。优化结果表明:优化模型可靠性较高,与原始模型相比,气力输送系统能量损失ΔE_L降幅为27.78%,工作时间t缩短幅度为7.77%,说明在不改变清扫车吸尘性能基础上,明显地改善了气力输送系统能耗情况。本文利用气固耦合方法进行气固两相流仿真,以清扫洁净率达到行业标准为约束,探索输尘装置各结构参数的变化对气力输送系统的节能的影响规律,并利用响应面法均衡各结构参数对其能耗特性的影响,为该系统的节能设计与研发提供了指导和有力的技术手段。