压缩天然气汽车高压管路流场特性计算分析及优化布局设计

【摘要】：本文在总结国内外研究的基础上,使用CFD (Computational Fluid Dynamics)理论对天然气客车高压管路流场进行三维分析,对不同出口压力、弯管半径以及管路直径变化时的高压管路流场模型进行相应的数值模拟,得出有利于管路内的高压气体流场分布结论。本论文由以下几方面研究构成。 首先,介绍了本课题的研究背景和研究意义,其次介绍了高压管路在燃气汽车中的作用,并对高压管路的结构和工作过程进行了详细说明。 随后,在高压管路结构的基础上,建立空间三维模型,并根据实际工作情况中的高压管路反推并建立了其内部流场模型,随后使用Gambit对流场模型进行网格划分,并根据需要设定网格化模型的边界条件。 在论文中间介绍了进行数值模拟时所需要的数值模拟方程和计算流体动力学,并对数值模拟软件Fluent与其使用过程进行相关说明,并对数值模拟前所涉及到的相关参数进行了设置。 第四章中论文对几种弯管半径的改进方案进行分析,从而确定其中最优的一种。并将弯管发生变化前后高压气体在管路内的压力和速度分布进行比较,得出改进后的高压管路有更好的分布情况。 然后,通过理论计算发现当管路直径有所增大时,会提高车辆的加气效率和气瓶内的燃气利用率,进而对改变管路直径后的模型仿真分析,证明这种优化的可行性。 在第六章,总结全文所做工作,展望高压管路以后的研究方向。 【关键词】：高压管路 三维模型 流场特性 Fluent
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：U469.75
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-11
• 1.1 研究背景8
• 1.2 研究意义8-9
• 1.3 国内外研究现状9-10
• 1.4 主要研究内容10-11
• 2 模型建立与网格划分11-15
• 2.1 高压管路建模11-12
• 2.2 模型的网格化12-14
• 2.2.1 网格划分软件Gambit简介12
• 2.2.2 网格类型12-13
• 2.2.3 网格划分13-14
• 2.2.4 边界条件设定14
• 2.3 本章小结14-15
• 3 数值模拟方程与Fluent软件15-26
• 3.1 数值模拟方程15-17
• 3.1.1 控制方程15-16
• 3.1.2 湍流模型16-17
• 3.2 数值模拟软件Fluent17-19
• 3.2.1 程序结构17-18
• 3.2.2 适用范围18-19
• 3.2.3 求解步骤19
• 3.3 导入网格化模型19-25
• 3.3.1 导入网格19-21
• 3.3.2 工作压力设置21
• 3.3.3 粘性模型设置21-22
• 3.3.4 材料设置22-23
• 3.3.5 边界条件设置23-24
• 3.3.6 迭代与收敛精度设置24-25
• 3.4 本章小结25-26
• 4 改变弯管半径对高压管路流场的影响26-53
• 4.1 流场分析简介26
• 4.2 优化选择26-29
• 4.2.1 截面平均压力26-28
• 4.2.2 截面平均速度28-29
• 4.3 优化前后压力场比较29-41
• 4.4 优化前后速度场比较41-52
• 4.5 本章小结52-53
• 5 改变管路直径对高压管路流场的影响53-79
• 5.1 计算过程53-56
• 5.2 优化前后压力场比较56-67
• 5.3 优化前后速度场比较67-78
• 5.4 本章小结78-79
• 6 结论与展望79-81
• 6.1 总结79
• 6.2 论文创新点79-80
• 6.3 展望80-81
• 参考文献81-83
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况83-84
• 致谢84

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

90°弯道内紊流的试验研究    马材芬,史峰,徐忠

90°圆截面弯管内三维紊流场实验研究    尚虹,王尚锦,席光,袁民建,孔庆利

天然气气体粘度和雷诺数计算    魏凯丰;姚传荣;吕克桥;

基于FLUENT的90°圆形弯管内部流场分析    江山;张京伟;吴崇健;许清;彭文波;

弯管内流体流动的模拟计算与实验研究    温良英,张正荣,陈登福,董菱燕,欧阳奇

90°弯管内流动的理论模型及流动特性的数值研究    丁珏,翁培奋

大曲率弯道内湍流数值计算与测量    史峰,徐忠,马材芬

低速高湍流度90°弯管流动数值模拟    梁德旺,王国庆,吕兵

天然气流经弯曲油管柱时的流场模拟    尹平;朱红钧;

弯曲管段内流动的大涡模拟    樊洪明,何钟怡,王小华

基于CFD的喷气织机主喷嘴气流场分析及局部结构参数优化    张科

高温烟气中水滴非等温蒸发的数值模拟研究    金光;宋兴旺;王华;

复合墙体室内温度响应研究    许建柳;

节能多孔砖墙体热工性能的数值计算及应用分析    王晓璐;黄大宇;

双层皮玻璃幕墙风口的确定    周传辉;吴银光;陈华良;

含湿多孔介质应用于建筑墙体的制冷性能分析    陈威;张爱国;刘倩;戴青;

地铁岛式站台火灾环境监测与控制    鲁嘉华;张志英;

天然河道数值模拟中网格生成中插值方法的研究及应用    马淼;田懋;景何仿;李春光;

CFD在温室室内环境研究中的应用    金玲;刘妍华;

数值模拟在建筑一体化太阳房设计中的应用    纪献兵;林文贤;刘滔;

Multiphase fluid dynamics and transport processes of low capillary number cavitating flows    Wei Shyy;

汽车空调风道设计及验收方法    王利希;周健;Jimmy Tsang;潘乐燕;

空气-空气能量回收装置阻力性能的数值模拟研究    栾卫涛;李永安;

直埋供热管道固定墩热桥能耗分析及节能措施    蔡明庆;刘学来;李永安;

地源热泵岩土热响应测试影响因素分析    王沣浩;颜亮;冯琛琛;王新轲;

长圆柱形果蔬冷激处理过程传热特性分析    陈爱强;杨昭;尹海蛟;张娜;

球突翅片的传热与流动特性及等效热阻数值分析    崔帅;吴学红;苟秋平;吕彦力;朱兴旺;

半球突开缝翅片的优化设计及性能评价    苟秋平;吴学红;吕彦力;朱兴旺;

环境温湿度对冷藏陈列柜食品影响的三维数值模拟    孟志强;吴学红;张文慧;吕彦力;

小管径三角翼翅片管换热的传热与流动的数值模拟    罗志明;吴学红;苟秋平;崔帅;吕彦力;

立式封闭式陈列柜送回风方式优化研究    张敏;罗毅;晏刚;

载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究    李佳

燃气轮机双燃料燃烧室流场及污染排放数值研究    穆勇

阻流板对双体船水动力性能影响的数值研究    邓锐

螺旋桨水动力性能、空泡及噪声性能的数值预报研究    王超

有壁面质量注入通道流体动力学典型问题分析    王革

船用燃气轮机排气引射装置性能研究    王忠义

碟形越浪式波能发电装置的水动力性能研究    黄燕

1000MW核电站离心式上充泵水力设计与结构可靠性研究    付强

胶粘物盘式热分散机理与能耗建模研究    朱小林

熔融盐高温斜温层混合蓄热的热过程特性    左远志

基于FLUENT的干法磁分离机理的数值模拟    王发辉

高原矿井适宜通风方法的研究    尹玉鹏

等离子体喷涂射流的数值模拟    胡海燕

蜂窝板传热元件的性能研究    姜逢章

导管螺旋桨的水动力性能分析与设计优化    马艳

扁管管壳式换热器数值模拟研究    罗富强

流量周期性变化流场数值分析    刘广山

多级压气机三维流场数值模拟研究    魏国亮

强内热源多孔介质条通道流动换热实验技术研究    丁铜伟

仿生鳍在船舶减摇中的应用与仿真研究    陈林

纬纱飞行和主喷射工艺参数    祝章琛

喷气织机的技术水平和发展趋势    梁海顺;刘锋;贾正锋;李军宁;

近十年无梭织机的发展    罗兆恒

国产喷气织机技术创新与发展    袁树信,陈虹

喷气织机主喷嘴及主喷射气流特性的研究    徐浩贻

喷气织机喷嘴及喷射气流特性研究    渊春龙,武友勤

国内外喷气织机主喷嘴喷射特性的测试与分析    梁海顺,王贯超,胡巧娥,陈登,马志燕,杨昆

基于NUMECA技术的喷气织机主喷嘴内部流场数值模拟    梁海顺;杨昆;王贯超;高超;陈赞;

主喷射气流的高速响应特性及其可控制性    祝章琛,韩万军,邢喜荣

喷气织机主喷嘴牵引纬纱力的计算与测试    郭兴峰,陈清华

喷气织机主喷嘴气流引纬流场分析    袁东栩

喷气织机主喷嘴气流引纬三维数值模拟分析    郭杰

前混合磨料水射流切割系统压力损失分析与实验研究    武光华;龚烈航;王洪伦;刘述杰;

液压驱动往复泵高压管路冲击问题的研究    唐省名;胡军科;王晶晶;南现伟;

高压管路水氧分离器自动放水简介    唐景明

奥迪A6空调系统常见故障(下)    左兴文

挖掘机液压系统在整机初次运行前的净化    王国彬

压缩天然气汽车    

浅谈压缩天然气输配技术与燃气长输系统    孙德;

液压机构高压管路的动态压强分析    徐华忠

天然气汽车——21世纪汽车    海军;

拨开迷雾真相大白    邱建明;

我国天然气汽车的特点与改装维护分析    田长栓;马艳霞;

再谈压缩天然气汽车的安全问题    李治贤;

浅谈高水压破岩    金国栋;

CNG汽车运行现状的技术分析    王科;安中强;钟子宪;

浅谈静压润滑系统的安装与维护    冯健;

CNG汽车用内部限流关闭型气瓶阀    张海辉;刘军;

注重CNG汽车加气站设计细节尽可能减少先天性隐患    朱勇敏;

浅谈公交汽油车的“油改气”    魏晓燕;

综放工作面远距离高压供液技术的研究与应用    刘庆民;

风冷热泵冷热水机组除霜过程仿真及实验验证    黄虎;李志浩;虞维平;

“模糊”法查找漏点和补漏焊接    湖北 唐华

人造雾景两大认识误区    本报记者 周昆

压缩天然气汽车 二十一世纪的新产业    周泽山

国产蒸发量最大燃气锅炉在石投产    通讯员 成世峰 张海光 记者 常素莉

这一仗，打得真漂亮    通讯员 白云清

四川规范压缩天然气汽车安全监管    特约记者 王俞德

四川将出台压缩天然气汽车安全管理办法    记者 张东

夏季行车水温过高咋办    张良

华电燃气尖峰锅炉移交投产    通讯员 成世峰 张海光

质量,在创新中提升    邓显伟江明 于晓明

散料的流动性及其在弯管中气力输送的研究    傅磊

电厂锅炉汽包低周疲劳寿命评估技术及压力管道结构分析研究    王勇

气固两相圆柱绕流的直接数值模拟和肋条弯管抗磨机理的数值试验研究    姚军

纤维缠绕复合材料弯管CAD/CAM系统    李海晟

悬浮微细矿粒在电场中的数值分析及分选机理研究    张桂芳

类金刚石碳膜制备工艺及掺杂性能研究    柳翠

材料多轴棘轮效应本构描述及压力管道棘轮效应预测    高炳军

弯管结构的塑性极限与安定分析    徐志锋

大型超临界、超超临界锅炉低NOx燃烧系统研究    马斌

非牛顿流体在旋转曲线管道内的对流换热研究    张明侃

压缩天然气汽车高压管路流场特性计算分析及优化布局设计    曹洪全

中频感应局部加热弯管工艺及设备参数优化    孙郧立

含局部减薄弯管塑性极限载荷工程计算方法研究    王岩

基于火积耗散极值原理的弯管管内流场优化研究    陈宏瑜

高钢级弯管材料的组织—性能研究    田晨超

钴基催化剂催化氧化压缩天然气汽车尾气中甲烷的研究    李冬芳

混凝土泵送系统弯管破损机理研究与改进    李永维

复杂边界通道内的三维紊流数值模拟    郭鹏程

双弯管法气固两相流固相质量流量测量方法的研究    赵延军

加热弯管工艺计算机数值模拟    张君