壓縮天然氣汽車高壓管路流場特性計(jì)算分析及優(yōu)化布局設(shè)計(jì)

【摘要】：本文在總結(jié)國內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上,使用CFD (Computational Fluid Dynamics)理論對天然氣客車高壓管路流場進(jìn)行三維分析,對不同出口壓力、彎管半徑以及管路直徑變化時的高壓管路流場模型進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)值模擬,得出有利于管路內(nèi)的高壓氣體流場分布結(jié)論。本論文由以下幾方面研究構(gòu)成。 首先,介紹了本課題的研究背景和研究意義,其次介紹了高壓管路在燃?xì)馄囍械淖饔?并對高壓管路的結(jié)構(gòu)和工作過程進(jìn)行了詳細(xì)說明。 隨后,在高壓管路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,建立空間三維模型,并根據(jù)實(shí)際工作情況中的高壓管路反推并建立了其內(nèi)部流場模型,隨后使用Gambit對流場模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,并根據(jù)需要設(shè)定網(wǎng)格化模型的邊界條件。 在論文中間介紹了進(jìn)行數(shù)值模擬時所需要的數(shù)值模擬方程和計(jì)算流體動力學(xué),并對數(shù)值模擬軟件Fluent與其使用過程進(jìn)行相關(guān)說明,并對數(shù)值模擬前所涉及到的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)置。 第四章中論文對幾種彎管半徑的改進(jìn)方案進(jìn)行分析,從而確定其中最優(yōu)的一種。并將彎管發(fā)生變化前后高壓氣體在管路內(nèi)的壓力和速度分布進(jìn)行比較,得出改進(jìn)后的高壓管路有更好的分布情況。 然后,通過理論計(jì)算發(fā)現(xiàn)當(dāng)管路直徑有所增大時,會提高車輛的加氣效率和氣瓶內(nèi)的燃?xì)饫寐?進(jìn)而對改變管路直徑后的模型仿真分析,證明這種優(yōu)化的可行性。 在第六章,總結(jié)全文所做工作,展望高壓管路以后的研究方向。 【關(guān)鍵詞】：高壓管路 三維模型 流場特性 Fluent
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：U469.75
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-11
• 1.1 研究背景8
• 1.2 研究意義8-9
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.4 主要研究內(nèi)容10-11
• 2 模型建立與網(wǎng)格劃分11-15
• 2.1 高壓管路建模11-12
• 2.2 模型的網(wǎng)格化12-14
• 2.2.1 網(wǎng)格劃分軟件Gambit簡介12
• 2.2.2 網(wǎng)格類型12-13
• 2.2.3 網(wǎng)格劃分13-14
• 2.2.4 邊界條件設(shè)定14
• 2.3 本章小結(jié)14-15
• 3 數(shù)值模擬方程與Fluent軟件15-26
• 3.1 數(shù)值模擬方程15-17
• 3.1.1 控制方程15-16
• 3.1.2 湍流模型16-17
• 3.2 數(shù)值模擬軟件Fluent17-19
• 3.2.1 程序結(jié)構(gòu)17-18
• 3.2.2 適用范圍18-19
• 3.2.3 求解步驟19
• 3.3 導(dǎo)入網(wǎng)格化模型19-25
• 3.3.1 導(dǎo)入網(wǎng)格19-21
• 3.3.2 工作壓力設(shè)置21
• 3.3.3 粘性模型設(shè)置21-22
• 3.3.4 材料設(shè)置22-23
• 3.3.5 邊界條件設(shè)置23-24
• 3.3.6 迭代與收斂精度設(shè)置24-25
• 3.4 本章小結(jié)25-26
• 4 改變彎管半徑對高壓管路流場的影響26-53
• 4.1 流場分析簡介26
• 4.2 優(yōu)化選擇26-29
• 4.2.1 截面平均壓力26-28
• 4.2.2 截面平均速度28-29
• 4.3 優(yōu)化前后壓力場比較29-41
• 4.4 優(yōu)化前后速度場比較41-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 5 改變管路直徑對高壓管路流場的影響53-79
• 5.1 計(jì)算過程53-56
• 5.2 優(yōu)化前后壓力場比較56-67
• 5.3 優(yōu)化前后速度場比較67-78
• 5.4 本章小結(jié)78-79
• 6 結(jié)論與展望79-81
• 6.1 總結(jié)79
• 6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)79-80
• 6.3 展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況83-84
• 致謝84

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