本文關(guān)鍵詞：CNG公共汽車高壓管路流場(chǎng)特性研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)

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【摘要】：目前,國(guó)內(nèi)天然氣汽車高壓管路布置方面相關(guān)工藝規(guī)范較少,在整車上高壓管路布局走向、管路長(zhǎng)度、管路直徑等設(shè)計(jì)參數(shù)選擇對(duì)儲(chǔ)氣的利用率、管路中供氣穩(wěn)定性等方面的影響缺乏深入研究。本課題通過計(jì)算流體力學(xué)(Computational Fluid Dynamics,縮寫為CFD)數(shù)值模擬,計(jì)算分析了某型壓縮天然氣(Compressed Natural Gas,縮寫為CNG)公交車供氣管路內(nèi)天然氣的流場(chǎng)特性,發(fā)現(xiàn)管路的長(zhǎng)度、曲率、半徑以及氣瓶閥通孔結(jié)構(gòu)是影響流場(chǎng)特性的主要因素。進(jìn)一步研究了高壓管路的技術(shù)參數(shù)以及管路形狀對(duì)高壓管路內(nèi)部流場(chǎng)特性的影響。分析研究后得到的結(jié)論有①高壓管路出入口壓降較大,直管內(nèi)部流場(chǎng)的壓降和管路的長(zhǎng)度成正比;②氣瓶閥之間盤管形管路及氣瓶閥產(chǎn)生的壓降占出入口總壓降的比例較大;③在供氣質(zhì)量不變的情況下,管路出入口壓降隨供氣壓力的下降而增大;④管路內(nèi)部流場(chǎng)速度越大,管路出入口壓降越大,并且速度越大,壓降變化越大;⑤多個(gè)儲(chǔ)氣瓶同時(shí)供氣比單個(gè)儲(chǔ)氣瓶單獨(dú)供氣時(shí)壓力損失小;⑥管徑越大,高壓管路內(nèi)部流場(chǎng)的壓降就越小;⑦彎管曲率半徑越大,管路內(nèi)部流場(chǎng)單位長(zhǎng)度的壓降就越小;⑧當(dāng)氣瓶閥通徑大小和管路內(nèi)徑不相同時(shí),氣瓶閥處會(huì)產(chǎn)生較大的壓降,通徑大于管路內(nèi)徑的氣瓶閥產(chǎn)生壓降要比通徑小于管路內(nèi)徑的氣瓶閥產(chǎn)生壓降小。對(duì)原CNG公共汽車的高壓管路進(jìn)行了優(yōu)化:優(yōu)化后高壓管路長(zhǎng)度為6.93m,比原管路縮短了5.95m;用管徑Φ10的不銹鋼管取代之前Φ8的不銹鋼管;彎管曲率半徑增大至50mm;對(duì)氣瓶閥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,并將氣瓶閥的通徑增大至8mm;儲(chǔ)氣瓶之間連接管路采用U形管路,曲率半徑為50mm。優(yōu)化后高壓管路出入口的壓降明顯降低,優(yōu)化后比優(yōu)化前出入口總壓降降低了131.2 KPa,儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)天然氣的利用率就可以提高0.65%。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.7

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本文編號(hào)：1254794