为满足柴油机日渐严格的排放法规要求,本文深入研究排量6.494L六缸柴油机迷宫式油气分离器孔板与挡板、粗滤与精滤组合方式下油气分离机理和影响因素。窜气量150L/min下的气相和离散相两相流模拟结果表明,油滴撞击壁面使其速度急剧减小并吸附在壁面上的碰撞过程是油气分离的重要机制,窜气量越大分离效率越高。窜气经过每道过滤孔速度得到提升,在精滤孔处达到最大值,入口到出口,温度场逐渐降低但幅值较小。原分离器压力存在损失过大,分离效率稍低的问题。为研究不同结构参数对分离性能的影响,重新设计五款分离器,当粗滤孔板1的直径由5mm变为4mm时,分离效率降低了 1.46%,直径的改变对分离效率的影响很弱,当孔的个数由35个减少到29个时,分离效率提高了 10.07%,显著提高了分离效率,此时,气体流速的影响小于旋涡对油滴轨迹的影响。粗滤孔板2与挡板间距由5mm变为2mm时,大颗粒油滴来不及改变运动方向而撞击壁面,分离效率提高3.86%。精滤孔的数目对分离效率影响最大,主要实现对细小油滴的分离,气流速度大反而不利于油滴分离,当精滤孔个数由13个减少到9个时,分离效率提高了 16%。在研究范围内,粗滤孔板与挡板间距和精滤孔的个数增加,流通面积增大,压力损失降低明显,而精滤孔直径大于3mm时,压力降低不明显。由于分离效率和压力损失存在着矛盾关系,为进一步提高分离效率和获得较低的压力损失,对分离器进行结构优化。采用最优拉丁超立方的DOE实验设计方法,对孔板与挡板间距L,精滤孔个数N,精滤孔直径R这三个变量因子在约束范围内随机获取样本点。结果表明,L、N、R对压力损失产生负效应,相关性依次减弱,L、N对分离效率产生负效应,R产生正效应,相关性N大于R,L负效应很弱。基于优化分析,通过适当增大孔板与挡板间距L,精滤孔个数N,精滤孔直径R三个结构参数,分离效率提高了 9.69%,压力损失降低了 1663Pa,显著提高了分离器性能。本文通过数值模拟方法研究了结构参数对分离性能的影响及优化结构组合,进一步提高分离效率和获得较低的压力损失,此研究方法对分离器性能提升具有一定的指导意义。