车用油气回收系统管路优化研究

发布时间：2021-04-01 01:12

　　随着汽车保有量的增加,由汽车所带来的环境污染日益严重,世界各国陆续出台了系列降低汽车环境污染的强制性法规。减少汽车加油过程中燃油排放是降低汽车环境污染的重要手段之一,其主要措施有基于加油站油气回收技术和基于车载加油的油气回收（onboard refueling vehicle recovery,ORVR）技术。ORVR技术具有较高的油气回收效率,因而成为工程设计的主要目标。目前对ORVR系统的设计主要以工程经验为主,从多个离散设计点中择优的方法进行优化设计;该方法的优化设计结果依赖于设计点的选取,不易获得设计范围内的最优点。本文利用多目标优化方法,以降低油气排放量和油管质量为目标对ORVR系统加油管的形状进行了优化;由于本文采用的方法是基于车载加油系统的代理模型进行搜索,因此能够找到设计范围内的最优解集。首先,构建ORVR系统的CFD有限元模型,并与文献中的实验进行对标。根据研究目标,选取ORVR系统中的油管为研究对象,构建了其CFD有限元模型。利用Fluent流体仿真软件仿真加油过程中油管内的燃油和空气流动状态,并与文献中的实验结果进行了对标。其次,对加油管的几何参数进行参数分析。以... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 加油过程流动特性和蒸发特性的研究
        1.2.2 加油系统的优化
    1.3 本文主要研究内容
2 加油系统的仿真理论及优化方法
    2.1 加油系统流体仿真理论
    2.2 多目标优化
    2.3 代理模型方法
    2.4 本章小结
3 车载加油油气回收系统CFD仿真建模
    3.1 车载加油油气回收系统结构分析
    3.2 模型简化
        3.2.1 物理模型
        3.2.2 仿真模型
    3.3 仿真参数设置
        3.3.1 流体参数设置
        3.3.2 计算边界条件设置
        3.3.3 Fluent仿真求解器设置
    3.4 仿真可靠性分析
    3.5 本章小结
4 关键结构几何参数对油气回收的影响
    4.1 加油过程仿真分析
        4.1.2 流动状态分析
    4.2 自液封加油管优化设计要求
    4.3 关键几何参数对油气回收的影响与分析
        4.3.1 倾斜段长度的影响
        4.3.2 第一拐角的影响
        4.3.3 竖直段长度的影响
        4.3.4 第二拐角的影响
        4.3.5 加油管直径的影响
    4.4 本章小结
5 车载加油油气回收系统的多目标优化
    5.1 优化问题定义
    5.2 代理模型的生成与精度分析
        5.2.1 样本点选取
        5.2.2 构造代理模型
        5.2.3 代理模型精度分析
    5.3 基于Minitab的多目标优化
        5.3.1 Minitab优化原理
        5.3.2 优化结果分析
    5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PCA和HMM的汽车保有量预测方法[J]. 孙璐,郁烨,顾文钧.  交通运输工程学报. 2013(02)
[2]CFD分析在汽车加油过程中的应用研究[J]. 卢江,张斌彧,张安伟.  机电工程技术. 2012(10)
[3]汽车尾气污染及其危害[J]. 杨新兴,冯丽华,尉鹏.  前沿科学. 2012(03)
[4]控制轿车加油排放的ORVR技术综述[J]. 蔡锦榕,何仁,韦海燕.  车用发动机. 2009(02)
[5]几种湍流模型及其在FLUENT中的应用[J]. 任志安,郝点,谢红杰.  化工装备技术. 2009(02)
[6]新型车载油气回收装置设计[J]. 韦海燕,何仁,蔡锦榕.  汽车技术. 2008(12)
[7]美国加油站油气排放控制发展历程简述[J]. 陈家庆,王建宏,曹建树.  石油库与加油站. 2008(04)
[8]中国加油站VOC排放污染现状及控制[J]. 沈旻嘉,郝吉明,王丽涛.  环境科学. 2006(08)
[9]多学科设计优化中常用代理模型的研究[J]. 穆雪峰,姚卫星,余雄庆,刘克龙,薛飞.  计算力学学报. 2005(05)
[10]浅谈汽车加油站油气回收[J]. 劳羡辉.  广东化工. 2004(03)

硕士论文
[1]ORVR车辆加油过程的流动机理与特性研究[D]. 汤水清.北京化工大学 2016



本文编号：3112405