油气分离器是柴油机曲轴箱通风系统最关键一个组成部分,其作用是将曲轴箱窜气中的机油分离出来,进而减少窜气中的污染物含量。随着柴油机排放法规越来越严格,曲轴箱窜气占排放污染物的比重越来越大,对油气分离器的分离效率要求就越高。本文主要研究某型柴油机曲轴箱自然通风系统的迷宫式油气分离器开发,开发的迷宫式油气分离器集成在缸盖罩上,占用柴油机空间少,并且在后续排放升级后,还能作为一个预分离器。迷宫式油气分离器开发基于CFD流场模拟计算,通过模拟计算选出最优方案,并做试验进行验证。以下为本文研究的主要内容:(1)设计出迷宫式油气分离器的初始方案,用AVL-fire软件对初始方案进行CFD模拟计算,得到了油气分离器的内部流场、进出口压力差(98Pa)、油滴运动情况、以及分离效率(91.9%)。(2)通过采用不同网格密度的模型来计算油气分离器初始方案,选择出合适的网格密度进行后续优化方案的计算。(3)优化设计出另外4个油气分离器方案并进行模拟计算,计算结果显示,分离效率随着小孔流通面积减小而增大。根据结果,选择进出口压力差230Pa、分离效率为98.47%的方案5为最优方案。最后,对方案5进行不同窜气流量的模拟计算,结果显示分离器的进出口压力差和分离效率都随着窜气量的减少而减少,分离效率减少的幅度不大。(4)通过台架试验验证分离器的性能,试验结果为:窜气含油量≤2g/h,曲轴箱压力0.53k Pa,达到了设计目标。计算值与试验值对比存在差别,但是变化趋势一致,CFD模拟可以在油气分离器设计开发阶段应用CFD来优化方案,缩短开发周期。