LNG汽车燃料汽化器设计与实验研究

汽化器是LNG汽车燃料系统的重要设备。本文提出将汽化器换热过程分为过冷段、沸腾段与过热段的简化方法,并进行了LNG汽车起步阶段与正常行驶阶段汽化器性能模拟实验研究。     

液化天然气汽车燃料罐的无气体排放的加注过程

文中介绍了液化天然气汽车燃料罐的无气体排放加注的过程,分析了过程实现的条件及输送到燃料罐后低温液体的饱和温度和压力的变化,提出了对燃料罐和加注站在设备结构、燃料储存和输送压力方面的要求,可作为设计与制造液化天然气汽车燃料储罐及相应加注装置的参考。     

LNG球形储罐预冷计算

预冷是大型低温储罐投用前最为关键的一步,充分的储罐预冷作业前准备、冷却速率和预冷用液氮量的计算以及安全措施的严格执行是大型低温储罐预冷得以顺利实施的重要保证。通过分析LNG球形储罐预冷时的热力过程,以一台3000m3球形LNG储罐为例,计算其预冷时间和预冷用液氮总量,得到了定压下LNG储罐预冷所需的液氮总量及罐体温度随时间变化的动态趋势,为制定液化天然气球形储罐预冷方案提供了理论依据。     

小型LNG燃料船燃料分配系统的动态模拟

液化天然气(LNG)燃料分配系统作为LNG燃料船的一个重要组成部分,负责向发动机输送合适温度、压强、流量的天然气。国内外许多学者提出过不同的LNG燃料分配系统设计,但极少涉及系统的动态运行情况。选取Wartsila 6L20DF双燃料发动机为目标发动机,提出了无自增压单元的分配系统并确定了设计参数,利用HYSYS软件对燃料分配系统进行动态模拟,并研究了发动机负载、LNG温度、压强的变化对系统输出的影响。结果显示,在测试工况下,系统对于发动机负载变化、LNG温度压强的扰动均能够实现较好地控制,输出气体的温度能在扰动发生的十分钟内恢复稳定。     

车用小型液化天然气燃料罐及其关键技术研究

随着世界资源和环境问题的日益突出,以天然气作为汽车代用燃料的技术越来越受到人们的重视.液化天然气汽车(LNGV)是天然气汽车的一个重要发展方向,同时该技术对LNG燃料罐提出了更高的要求.本文对目前液化天然气汽车的发展现状、小型车用LNG燃料罐的结构、功能以及国内外LNG燃料罐的技术基础进行了总结,重点介绍了近年来世界车用天然气燃料罐的关键技术.     

车用LNG气瓶充装过程中压力变化研究

车用液化天然气气瓶在充装时排放阀关闭,充装过程为密闭充装的。搭建了模拟实际情况下车用液化天然气气瓶充装的实验装置,并对950升车用液化天然气气瓶进行充装实验。实验研究结果表明,车用液化天然气气瓶在充装过程中气瓶内的压力变化经历了上升、平缓、逐渐上升和突然快速上升这几个过程;气瓶初始充装率越大,充装过程中气瓶内压力从缓慢上升过渡到突然快速上升的压力点值越小。     

LNG液化装置冷箱降温过程的动态模拟

冷箱的降温是MRC天然气液化装置运行调试过程的重点。文中对此过程进行了动态仿真,除降温后期偏差稍大外,结果基本令人满意。冷箱降温前期中期主要受冷箱本身的显热容影响,而后期降温过程主要取决于冷箱的换热能力。     

移动式LNG罐箱内防波板性能研究

模拟了带有五块相同弓型防波板、圆孔型防波板的LNG罐箱在紧急避让物体而刹车的情况下,罐箱内LNG的晃动特性,通过对比LNG对罐壁和防波板冲击压强的变化得出:弓型防波板能够明显减弱液体的晃动,防波效果较好,但五块弓型防波板所受的压强差异较大,容易造成单个防波板因受力过大而损坏。研究了4孔、12孔、36孔三种圆孔型防波的性能,发现在防波板有效面积为罐箱横截面积一半时,圆孔数量对圆孔型防波板的性能无明显影响。     

柴油燃料HCCI燃烧影响因素的试验研究

本文采用在进气上止点附近进行柴油喷射,利用缸内高温残余废气促进燃油蒸发形成均质混合气,实现了柴油燃料的均质压燃(HCCI)。试验结果表明柴油燃料HCCI燃烧的放热规律呈现低温和高温放热两个阶段,并且NOx排放可以降低95%-98%。本文主要研究了影响HCCI燃烧的因素,指出负荷增大、进气温度增加和负气门重叠期的增加使HCCI着火提前,而外部EGR率的增大可以推迟着火。因此对于低温自燃性好的燃料,冷EGR是控制其HCCI着火燃烧过程的有效措施。     

LNG储罐日蒸发率测量方法及计算

日蒸发率是衡量LNG储罐绝热性能的重要指标,有效了解储罐日蒸发率,将有利于LNG储罐安全运行的维护。结合储罐日蒸发率的定义和标准,根据实际操作情况,给出了几种测量LNG储罐日蒸发率的方法及其计算公式,并论述了各种测量方法的适用性和工艺条件。     

LNG球形贮罐绝热计算

分析了贮罐绝热体的传热规律,并建立了模型。通过近似理论计算得到了通过绝热体的传热量;利用计算软件对绝热体内传热过程进行了有限元计算,获得了通过贮罐绝热体的传热量以及绝热体内温度场的分布。以传热量为基准,将近似理论计算与有限元计算结果进行比较,表明有限元计算结果更为准确。     

蓄压型液舱用于沿海LNG运输的研究

提出了解决沿海液化天然气运输的一种方案。针对小型LNG船的关键设备蓄压型独立液舱存储液化天然气,进行了理论计算和模拟试验,并对影响液舱压力和运输时间的主要因素进行了研究分析。对LNG运输的时间进行预测,论证了该种小型LNG船在近海或沿海运输的可行性,为开发用于近海运输的小型LNG船,提供了理论依据。     

撬装式LNG汽车加气站结构设计

介绍了撬装式LNG汽车加气站的基本结构设计及工作原理,着重对LNG加气站的3个主要系统包括储存系统、管路系统、控制系统进行了说明,并给出主要技术参数。分析了LNG加气站设备潜在的安全隐患,提出相关防范措施。实际运行表明,该加气站加气稳定、计量准确,各项指标符合设计要求。     

运行VOF法模拟LNG液舱的晃荡特性

液舱晃荡引起的载荷己成为航行中载液船舶安全性评估的重要内容之一、以及船舶结构动力学的一个热点.文中首先运用VOF法建立LNG晃荡液舱模型,给出对LNG液舱晃荡特性数值模拟方法,运用模拟结果讨论不同工况(如装载率、频率、横摇角度幅值)下晃荡动压特性,在此基础上给出了LNG液舱的晃荡载荷特性与抑制晃荡的措施.     

LNG大型储罐角保冷块处温度场的有限元分析

角保冷块的结构设计是大型储罐绝热结构设计的关键点所在。采用ANSYS软件,对大型LNG储罐角部的温度场分布进行了有限元分析。根据其计算结果对角保冷块的设计进行了分析和讨论。     

混合动力车型燃油箱晃荡声的时变响度评价方法与降噪应用

随着市场对汽车舒适性要求的提高,燃油箱油液晃动噪声问题越来越受重视。尤其是对于混合动力乘用车型,由于缺少发动机怠速噪声的掩蔽效应,更容易引起市场用户对燃油箱晃荡声的抱怨。该文以某搭载皮带驱动起动发电机混合动力SUV车型的燃油箱晃荡声问题为案例,系统性地进行了整车测试分析与路径排查工作,结合非稳态的晃动等效动力学模型,阐述了油液晃动瞬时冲击现象的潜在机理,提出了油箱壁面与形貌优化改进的思路;同时,通过对比分析声压级与响度指标方法的差异,说明了采用时变响度声品质指标能够更准确地反映出车内人耳对晃荡声的主观评价感受。该文主要通过“结构声”传递路径的优化,降低了油箱晃动激励到车内的传递,显著改善了车内的油液晃荡声问题,这对提升燃油系统NVH性能集成开发的能力,有着较重要的工程参考价值。