CNG公共汽车高压管路流场特性研究及优化设计

发布时间：2017-12-05 12:17

  本文关键词：CNG公共汽车高压管路流场特性研究及优化设计

  更多相关文章： 计算流体力学 高压供气管路 流场特性 气瓶阀 管路尺寸 CNG公共汽车

【摘要】：目前,国内天然气汽车高压管路布置方面相关工艺规范较少,在整车上高压管路布局走向、管路长度、管路直径等设计参数选择对储气的利用率、管路中供气稳定性等方面的影响缺乏深入研究。本课题通过计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,缩写为CFD)数值模拟,计算分析了某型压缩天然气(Compressed Natural Gas,缩写为CNG)公交车供气管路内天然气的流场特性,发现管路的长度、曲率、半径以及气瓶阀通孔结构是影响流场特性的主要因素。进一步研究了高压管路的技术参数以及管路形状对高压管路内部流场特性的影响。分析研究后得到的结论有①高压管路出入口压降较大,直管内部流场的压降和管路的长度成正比;②气瓶阀之间盘管形管路及气瓶阀产生的压降占出入口总压降的比例较大;③在供气质量不变的情况下,管路出入口压降随供气压力的下降而增大;④管路内部流场速度越大,管路出入口压降越大,并且速度越大,压降变化越大;⑤多个储气瓶同时供气比单个储气瓶单独供气时压力损失小;⑥管径越大,高压管路内部流场的压降就越小;⑦弯管曲率半径越大,管路内部流场单位长度的压降就越小;⑧当气瓶阀通径大小和管路内径不相同时,气瓶阀处会产生较大的压降,通径大于管路内径的气瓶阀产生压降要比通径小于管路内径的气瓶阀产生压降小。对原CNG公共汽车的高压管路进行了优化:优化后高压管路长度为6.93m,比原管路缩短了5.95m;用管径Φ10的不锈钢管取代之前Φ8的不锈钢管;弯管曲率半径增大至50mm;对气瓶阀的结构进行优化,并将气瓶阀的通径增大至8mm;储气瓶之间连接管路采用U形管路,曲率半径为50mm。优化后高压管路出入口的压降明显降低,优化后比优化前出入口总压降降低了131.2 KPa,储气瓶内天然气的利用率就可以提高0.65%。
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.7

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本文编号：1254794