柴油机是一种为机械装置提供动力的设备,其进气系统对于控制进气量和提高柴油机效率都具有重要的作用。近年来,进气系统中冷器和空气滤清器频频出现故障,造成柴油机无法正常工作,因此对柴油机进气系统进行流场分析是非常必要的。本文首先运用CREO 2.0软件建立了柴油机进气系统空气滤清器、中冷器、涡轮增压器以及螺旋进气道等组件的三维模型,运用ANSYS FLUENT软件分别对各组件以及整个进气系统建立有限元分析模型,并与相关文献结果进行对比,验证各组件模型的正确性。其次,在正常工况和故障工况下进行进气系统的流场分析,得到速度、压力、湍动能和流动迹线图等参数的变化规律。最后,运用ANSYS FLUENT和ANSYS WORKBENCH软件对故障工况下的空气滤清器进行流固耦合分析,得到空气滤清器的变形和应力分布规律,并与现场的空气滤清器的变形情况进行验证。分析结果表明:(1)本文所建立的进气系统组件模型与相关文献分析结果比较一致,证明本文建立的组件模型正确可靠;(2)正常工况下进气系统最大压力发生在涡轮增压器,数值为155KPa;最大速度发生在涡轮增压器,数值为550m/s;(3)故障工况下最大压力发生在中冷器进口,数值为162KPa;最大速度发生在涡轮增压器,数值为515m/s;(4)正常工况下,空气滤清器的最大应变为0.17mm,最大应力为105.03MPa,没有超过其屈服极限205MPa,发生弹性变形;(5)故障工况下,空气滤清器的最大应变为0.775mm,最大应力为465.97MPa,超过其屈服极限,发生塑性变形。本文的研究成果为更加深入研究进气系统流场奠定了一定的基础,对进气系统的优化设计提供一定的参考价值,同时也为研究空气滤清器堵塞原因提供一定的理论依据。