水污染和油液污染是社会发展过程中所产生的问题,水质的好坏直接关系到人们的日常生活,而油液的质量则会对液压系统的稳定性产生影响。研制出高效节能的过滤器是社会发展的必然要求。本文针对船舶压载水处理系统设计了一种新型的自清洗过滤器。在过滤器内部,多个滤芯同时工作,过滤面积大、效率高。过滤器以反冲洗方式进行自清洗。在清洗过程中,利用超声波空化效应增强清洗效果。自清洗装置将压载水系统的供水水压作为动力源,实现了能量的合理利用,同时又达到了节能环保无污染的目的。本文根据过滤器的工作原理完成了自清洗过滤器的结构设计,并在solidworks中完成了零部件的三维建模和装配设计;对过滤机理进行了分析并通过理论计算得到了过滤器总压降;完成了过滤过程的模拟仿真。自清洗装置的驱动力来自管道式水力叶轮的输出转矩,自清洗装置的运行阻力来自冲洗臂在水中旋转时产生的阻力,所以叶轮的输出动力能否满足运行要求是本文研究的关键点。本文对冲洗臂在水中运动时的受力情况进行了分析,运用STAR CCM+软件计算冲洗臂在水中旋转时所受到的阻力;基于翼型升力法对管道式水力叶轮进行了设计,并在solidworks中完成叶轮的三维建模;借助STAR CCM+中的DFBI六自由度运动模型分析叶轮在水流压力作用下的动力性能;依据管道式水力叶轮的工作原理搭建了测定叶轮动力性能的试验平台,试验结果验证了仿真分析的正确性。本文提出了一种由水力驱动叶轮旋转带动自清洗装置运行的新型自清洗过滤器,完成了过滤器的结构设计、理论分析、模拟仿真和试验研究。