本文關鍵詞：CNG公共汽車高壓管路流場特性研究及優(yōu)化設計

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【摘要】：目前,國內天然氣汽車高壓管路布置方面相關工藝規(guī)范較少,在整車上高壓管路布局走向、管路長度、管路直徑等設計參數(shù)選擇對儲氣的利用率、管路中供氣穩(wěn)定性等方面的影響缺乏深入研究。本課題通過計算流體力學(Computational Fluid Dynamics,縮寫為CFD)數(shù)值模擬,計算分析了某型壓縮天然氣(Compressed Natural Gas,縮寫為CNG)公交車供氣管路內天然氣的流場特性,發(fā)現(xiàn)管路的長度、曲率、半徑以及氣瓶閥通孔結構是影響流場特性的主要因素。進一步研究了高壓管路的技術參數(shù)以及管路形狀對高壓管路內部流場特性的影響。分析研究后得到的結論有①高壓管路出入口壓降較大,直管內部流場的壓降和管路的長度成正比;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管路內部流場速度越大,管路出入口壓降越大,并且速度越大,壓降變化越大;⑤多個儲氣瓶同時供氣比單個儲氣瓶單獨供氣時壓力損失小;⑥管徑越大,高壓管路內部流場的壓降就越小;⑦彎管曲率半徑越大,管路內部流場單位長度的壓降就越小;⑧當氣瓶閥通徑大小和管路內徑不相同時,氣瓶閥處會產(chǎn)生較大的壓降,通徑大于管路內徑的氣瓶閥產(chǎn)生壓降要比通徑小于管路內徑的氣瓶閥產(chǎn)生壓降小。對原CNG公共汽車的高壓管路進行了優(yōu)化:優(yōu)化后高壓管路長度為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;對氣瓶閥的結構進行優(yōu)化,并將氣瓶閥的通徑增大至8mm;儲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,儲氣瓶內天然氣的利用率就可以提高0.65%。
【學位授予單位】：西華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U469.7

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本文編號：1254794