車用油氣回收系統(tǒng)管路優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-01 01:12
隨著汽車保有量的增加,由汽車所帶來的環(huán)境污染日益嚴(yán)重,世界各國陸續(xù)出臺(tái)了系列降低汽車環(huán)境污染的強(qiáng)制性法規(guī)。減少汽車加油過程中燃油排放是降低汽車環(huán)境污染的重要手段之一,其主要措施有基于加油站油氣回收技術(shù)和基于車載加油的油氣回收(onboard refueling vehicle recovery,ORVR)技術(shù)。ORVR技術(shù)具有較高的油氣回收效率,因而成為工程設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)。目前對(duì)ORVR系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要以工程經(jīng)驗(yàn)為主,從多個(gè)離散設(shè)計(jì)點(diǎn)中擇優(yōu)的方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);該方法的優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果依賴于設(shè)計(jì)點(diǎn)的選取,不易獲得設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的最優(yōu)點(diǎn)。本文利用多目標(biāo)優(yōu)化方法,以降低油氣排放量和油管質(zhì)量為目標(biāo)對(duì)ORVR系統(tǒng)加油管的形狀進(jìn)行了優(yōu)化;由于本文采用的方法是基于車載加油系統(tǒng)的代理模型進(jìn)行搜索,因此能夠找到設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的最優(yōu)解集。首先,構(gòu)建ORVR系統(tǒng)的CFD有限元模型,并與文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)標(biāo)。根據(jù)研究目標(biāo),選取ORVR系統(tǒng)中的油管為研究對(duì)象,構(gòu)建了其CFD有限元模型。利用Fluent流體仿真軟件仿真加油過程中油管內(nèi)的燃油和空氣流動(dòng)狀態(tài),并與文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)標(biāo)。其次,對(duì)加油管的幾何參數(shù)進(jìn)行參數(shù)分析。以...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 加油過程流動(dòng)特性和蒸發(fā)特性的研究
1.2.2 加油系統(tǒng)的優(yōu)化
1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 加油系統(tǒng)的仿真理論及優(yōu)化方法
2.1 加油系統(tǒng)流體仿真理論
2.2 多目標(biāo)優(yōu)化
2.3 代理模型方法
2.4 本章小結(jié)
3 車載加油油氣回收系統(tǒng)CFD仿真建模
3.1 車載加油油氣回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析
3.2 模型簡化
3.2.1 物理模型
3.2.2 仿真模型
3.3 仿真參數(shù)設(shè)置
3.3.1 流體參數(shù)設(shè)置
3.3.2 計(jì)算邊界條件設(shè)置
3.3.3 Fluent仿真求解器設(shè)置
3.4 仿真可靠性分析
3.5 本章小結(jié)
4 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)對(duì)油氣回收的影響
4.1 加油過程仿真分析
4.1.2 流動(dòng)狀態(tài)分析
4.2 自液封加油管優(yōu)化設(shè)計(jì)要求
4.3 關(guān)鍵幾何參數(shù)對(duì)油氣回收的影響與分析
4.3.1 傾斜段長度的影響
4.3.2 第一拐角的影響
4.3.3 豎直段長度的影響
4.3.4 第二拐角的影響
4.3.5 加油管直徑的影響
4.4 本章小結(jié)
5 車載加油油氣回收系統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化
5.1 優(yōu)化問題定義
5.2 代理模型的生成與精度分析
5.2.1 樣本點(diǎn)選取
5.2.2 構(gòu)造代理模型
5.2.3 代理模型精度分析
5.3 基于Minitab的多目標(biāo)優(yōu)化
5.3.1 Minitab優(yōu)化原理
5.3.2 優(yōu)化結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于PCA和HMM的汽車保有量預(yù)測(cè)方法[J]. 孫璐,郁燁,顧文鈞. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2013(02)
[2]CFD分析在汽車加油過程中的應(yīng)用研究[J]. 盧江,張斌彧,張安偉. 機(jī)電工程技術(shù). 2012(10)
[3]汽車尾氣污染及其危害[J]. 楊新興,馮麗華,尉鵬. 前沿科學(xué). 2012(03)
[4]控制轎車加油排放的ORVR技術(shù)綜述[J]. 蔡錦榕,何仁,韋海燕. 車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2009(02)
[5]幾種湍流模型及其在FLUENT中的應(yīng)用[J]. 任志安,郝點(diǎn),謝紅杰. 化工裝備技術(shù). 2009(02)
[6]新型車載油氣回收裝置設(shè)計(jì)[J]. 韋海燕,何仁,蔡錦榕. 汽車技術(shù). 2008(12)
[7]美國加油站油氣排放控制發(fā)展歷程簡述[J]. 陳家慶,王建宏,曹建樹. 石油庫與加油站. 2008(04)
[8]中國加油站VOC排放污染現(xiàn)狀及控制[J]. 沈旻嘉,郝吉明,王麗濤. 環(huán)境科學(xué). 2006(08)
[9]多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化中常用代理模型的研究[J]. 穆雪峰,姚衛(wèi)星,余雄慶,劉克龍,薛飛. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2005(05)
[10]淺談汽車加油站油氣回收[J]. 勞羨輝. 廣東化工. 2004(03)
碩士論文
[1]ORVR車輛加油過程的流動(dòng)機(jī)理與特性研究[D]. 湯水清.北京化工大學(xué) 2016
本文編號(hào):3112405
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 加油過程流動(dòng)特性和蒸發(fā)特性的研究
1.2.2 加油系統(tǒng)的優(yōu)化
1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 加油系統(tǒng)的仿真理論及優(yōu)化方法
2.1 加油系統(tǒng)流體仿真理論
2.2 多目標(biāo)優(yōu)化
2.3 代理模型方法
2.4 本章小結(jié)
3 車載加油油氣回收系統(tǒng)CFD仿真建模
3.1 車載加油油氣回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析
3.2 模型簡化
3.2.1 物理模型
3.2.2 仿真模型
3.3 仿真參數(shù)設(shè)置
3.3.1 流體參數(shù)設(shè)置
3.3.2 計(jì)算邊界條件設(shè)置
3.3.3 Fluent仿真求解器設(shè)置
3.4 仿真可靠性分析
3.5 本章小結(jié)
4 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)對(duì)油氣回收的影響
4.1 加油過程仿真分析
4.1.2 流動(dòng)狀態(tài)分析
4.2 自液封加油管優(yōu)化設(shè)計(jì)要求
4.3 關(guān)鍵幾何參數(shù)對(duì)油氣回收的影響與分析
4.3.1 傾斜段長度的影響
4.3.2 第一拐角的影響
4.3.3 豎直段長度的影響
4.3.4 第二拐角的影響
4.3.5 加油管直徑的影響
4.4 本章小結(jié)
5 車載加油油氣回收系統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化
5.1 優(yōu)化問題定義
5.2 代理模型的生成與精度分析
5.2.1 樣本點(diǎn)選取
5.2.2 構(gòu)造代理模型
5.2.3 代理模型精度分析
5.3 基于Minitab的多目標(biāo)優(yōu)化
5.3.1 Minitab優(yōu)化原理
5.3.2 優(yōu)化結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于PCA和HMM的汽車保有量預(yù)測(cè)方法[J]. 孫璐,郁燁,顧文鈞. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2013(02)
[2]CFD分析在汽車加油過程中的應(yīng)用研究[J]. 盧江,張斌彧,張安偉. 機(jī)電工程技術(shù). 2012(10)
[3]汽車尾氣污染及其危害[J]. 楊新興,馮麗華,尉鵬. 前沿科學(xué). 2012(03)
[4]控制轎車加油排放的ORVR技術(shù)綜述[J]. 蔡錦榕,何仁,韋海燕. 車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2009(02)
[5]幾種湍流模型及其在FLUENT中的應(yīng)用[J]. 任志安,郝點(diǎn),謝紅杰. 化工裝備技術(shù). 2009(02)
[6]新型車載油氣回收裝置設(shè)計(jì)[J]. 韋海燕,何仁,蔡錦榕. 汽車技術(shù). 2008(12)
[7]美國加油站油氣排放控制發(fā)展歷程簡述[J]. 陳家慶,王建宏,曹建樹. 石油庫與加油站. 2008(04)
[8]中國加油站VOC排放污染現(xiàn)狀及控制[J]. 沈旻嘉,郝吉明,王麗濤. 環(huán)境科學(xué). 2006(08)
[9]多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化中常用代理模型的研究[J]. 穆雪峰,姚衛(wèi)星,余雄慶,劉克龍,薛飛. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2005(05)
[10]淺談汽車加油站油氣回收[J]. 勞羨輝. 廣東化工. 2004(03)
碩士論文
[1]ORVR車輛加油過程的流動(dòng)機(jī)理與特性研究[D]. 湯水清.北京化工大學(xué) 2016
本文編號(hào):3112405
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