空气滤清器是发动机过滤系统的第一道屏障,在满足流量和过滤效率的前提下,尽可能降低空气滤清器阻力损失,增加空气进气量对于提高空气滤清器性能、增大发动机的工作效率有着至关重要的意义,因此通过数值计算和仿真探究空气滤清器的各项结构参数对流通阻力损失和流场的影响规律,设计出流通阻力损失小、空气流动均匀性强、使用寿命更长、结构更简单的空气滤清器模型是非常有必要。通过三维数值模拟方法和仿真试验相结合的方法对空气滤清器的滤芯形状进行研究,滤芯采用多孔介质模型代替,对空气滤清器的流动问题作出合理的简化与假设,采用SIMPLE算法对微分方程进行离散化求解,采用壁面函数法对壁面流动作处理,研究结果表明:同等工况条件下,V形滤芯的流通阻力损失最低,速度冲击力较小,流动均匀性最好,V形滤芯可作为空气滤清器最佳滤芯形状,同时增大出口直径可适当降低流通阻力损失值。对空气滤清器的滤芯褶数进行数值计算与仿真试验,研究结果表明:通过数值计算得到的理论计算值略小于仿真试验结果阻力值,整体趋势一致,验证了仿真试验的可行性。褶数的增大可以增大空气滤清器的过滤面积,流通阻力也会增大,滤芯褶数为50~60折时空气流动均匀性较强,涡流数量较少,可作为滤芯褶数选择范围。对空气滤清器的其他结构参数进行三维仿真模拟研究,研究结果表明:在总体结构不变的前提下,流通阻力值随滤芯内外直径的增大出现先下降后上升的趋势,滤芯内外直径为170-150mm使得空气滤清器的流通阻力损失最低,流动分布较均匀;流通阻力损失与滤芯褶高呈线性正比关系,可根据实际的流量需求适当改变滤芯褶高。对结构优化后的空气滤清器模型进行三维仿真试验,研究结果表明:与原始空气滤清器对比,结构优化后的空气滤清器模型的流通阻力损失降低了98.34%,空气流动均匀性增强,涡流强度降低,空气进气量增加,优化后的空气滤清器模型更加符合气体流动特性。