壓縮天然氣汽車減壓器建模與仿真

【摘要】： 隨著石油資源供給與消費(fèi)矛盾的日趨加劇,汽車排放對環(huán)境污染的影響增大,世界各國從能源戰(zhàn)略和環(huán)境保護(hù)出發(fā),積極探求發(fā)展石油替代燃料,其中天然氣作為代用燃料在汽車上已得到了廣泛推廣和應(yīng)用。天然氣汽車簡稱NGV(即以壓縮天然氣—CNG、液化天然氣—LHG為燃料的車輛)由于它排放性能好,可調(diào)整汽車燃料結(jié)構(gòu),運(yùn)行成本低、技術(shù)成熟、安全可靠,所以被世界各國公認(rèn)為理想的替代燃料汽車。 調(diào)壓器是壓縮天然氣汽車燃料供給系統(tǒng)中非常重要的組成部分,它的主要功能是將高壓天然氣逐級減壓至發(fā)動機(jī)允許的氣體燃料壓力范圍。目前國內(nèi)在調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中,較多是從實際試驗著手確定和調(diào)整其設(shè)計參數(shù),而從數(shù)學(xué)建模角度分析減壓器各參數(shù)對其工作性能影響以及參數(shù)優(yōu)化方面較為不足。為了掌握減壓器的結(jié)構(gòu)參數(shù)對其性能的影響,本文采用了理論分析和模型建立相結(jié)合的方法進(jìn)行了研究,減壓器內(nèi)部氣體狀態(tài)變化和閥門可運(yùn)動部件分別建立了物理模型和數(shù)學(xué)模型,利用MATLAB數(shù)學(xué)分析仿真軟件結(jié)合系統(tǒng)控制原理中評價系統(tǒng)穩(wěn)定性和速度響應(yīng)能力的性能指標(biāo)要求,針對模型中改變減壓器結(jié)構(gòu)參數(shù)帶來的影響進(jìn)行了減壓室內(nèi)壓力變化曲線仿真和結(jié)構(gòu)參數(shù)性能分析,并基于所建模型給出參數(shù)選取的合理范圍。研究結(jié)論對今后減壓器設(shè)計工作中優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù),提高工作效率有一定的參考價值。 【關(guān)鍵詞】：天然氣汽車 減壓器 建模 仿真
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：U469.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-17
• 1.1 天然氣汽車概述8-12
• 1.1.1 天然氣的基本物理性質(zhì)8-9
• 1.1.2 我國天然氣工業(yè)的發(fā)展9-10
• 1.1.3 天然氣汽車10-12
• 1.2 天然氣汽車的應(yīng)用狀況與特點12-15
• 1.2.1 國外應(yīng)用情況12-13
• 1.2.2 我國應(yīng)用情況13
• 1.2.3 天然氣汽車的優(yōu)點與缺點13-15
• 1.3 研究背景和現(xiàn)狀15-16
• 1.4 主要研究內(nèi)容16-17
• 第二章 壓縮天然氣汽車發(fā)動機(jī)的燃料供給系統(tǒng)17-30
• 2.1 混合氣預(yù)混供給系統(tǒng)的組成17-18
• 2.2 減壓器結(jié)構(gòu)和功能介紹18-25
• 2.2.1 結(jié)構(gòu)分類18-19
• 2.2.2 減壓器工作原理和性能19-21
• 2.2.3 分體式單級減壓器的結(jié)構(gòu)和特性21-22
• 2.2.4 分體式兩級串聯(lián)減壓器的結(jié)構(gòu)和特性22-23
• 2.2.5 組合式減壓器的結(jié)構(gòu)和特性23-25
• 2.3 混合器25-27
• 2.3.1 文丘里式混合器25-26
• 2.3.2 比例混合器26-27
• 2.4 燃料供給系統(tǒng)的基本控制要求27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第三章 減壓器模型建立30-46
• 3.1 減壓器模型建立的理論基礎(chǔ)30-34
• 3.1.1 流體力學(xué)基礎(chǔ)30-32
• 3.1.2 系統(tǒng)建模的意義及方法32-34
• 3.2 減壓器物理模型構(gòu)建34-36
• 3.2.1 物理模型概念及類型34
• 3.2.2 分析與假設(shè)34-35
• 3.2.3 物理模型結(jié)構(gòu)圖35-36
• 3.3 減壓器數(shù)學(xué)模型構(gòu)建36-44
• 3.3.1 數(shù)學(xué)模型概念及類型36-37
• 3.3.2 分析與假設(shè)37-39
• 3.3.3 單級減壓器數(shù)學(xué)模型構(gòu)建與分析39-44
• 3.3.4 多級減壓器數(shù)學(xué)模型構(gòu)建與分析44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 第四章 基于MATLAB 仿真的參數(shù)影響分析46-71
• 4.1 MATLAB 簡介及程序應(yīng)用46-47
• 4.2 一級減壓室內(nèi)壓力變化及參數(shù)影響47-57
• 4.3 二級減壓室內(nèi)壓力變化及參數(shù)影響57-62
• 4.4 三級減壓室內(nèi)壓力變化及參數(shù)影響62-67
• 4.5 各級減壓室壓力變化對比67-68
• 4.6 各參數(shù)對減壓器動態(tài)特性的影響綜述68-71
• 全文總結(jié)71-73
• 結(jié)論71
• 不足與展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-75
• 攻讀碩士研究生期間發(fā)表的論文75-76
• 致謝76

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