車(chē)輛燃油蒸發(fā)控制技術(shù)及炭罐內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著汽車(chē)工業(yè)的飛速發(fā)展以及人民生活水平的日益提高，城市汽車(chē)的保有量正在快速增長(zhǎng)，由此而引發(fā)的空氣污染、能源緊缺等問(wèn)題也越來(lái)越引起人們的重視。近年來(lái)，隨著排放法規(guī)的日益健全與嚴(yán)格，車(chē)輛燃油蒸發(fā)控制已經(jīng)成為車(chē)輛排放控制的重要組成部分。炭罐作為車(chē)輛燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)中的核心部件，其性能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能起絕對(duì)作用，炭罐設(shè)計(jì)和研究中應(yīng)當(dāng)考慮其內(nèi)部流場(chǎng)的性能，特別是炭罐吸脫附過(guò)程的壓降對(duì)炭罐的性能影響最大。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法即費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，而借助電子計(jì)算機(jī)

2、進(jìn)行數(shù)值模擬的方法，得到炭罐內(nèi)流場(chǎng)的壓力、速度和流線(xiàn)分布情況，分析其內(nèi)流場(chǎng)的性能，為炭罐的性能分析和改型設(shè)計(jì)提供依據(jù)，從而大大縮短開(kāi)發(fā)周期，提高開(kāi)發(fā)效率，降低實(shí)驗(yàn)成本。
　　 本文在結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)車(chē)用活性炭罐進(jìn)行建模、計(jì)算，分析其內(nèi)流場(chǎng)分布規(guī)律，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，分析炭罐內(nèi)流場(chǎng)的性能，分析驗(yàn)證所模擬的炭罐是否滿(mǎn)足技術(shù)條件的壓降要求。
　　 本文首先介紹了數(shù)值模擬技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、車(chē)輛燃油蒸發(fā)污染物產(chǎn)生的機(jī)理

3、、控制車(chē)輛蒸發(fā)排放的方法、車(chē)輛燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的原理，簡(jiǎn)述了計(jì)算流體力學(xué)(CFD)的基本理論。著重介紹了多孔介質(zhì)模型的基本理論，以達(dá)西定律和爾格方程為基礎(chǔ)，利用水力半徑模型，并結(jié)合流體力學(xué)的基本方程，推導(dǎo)出了Fluent軟件中多孔介質(zhì)阻力系數(shù)的計(jì)算公式。
　　 應(yīng)用Fluent計(jì)算流體力學(xué)軟件，結(jié)合多孔介質(zhì)模型，模擬了某汽車(chē)炭罐內(nèi)部流場(chǎng)，獲得其壓力場(chǎng)、速度場(chǎng)、流線(xiàn)的分布情況，分析了車(chē)輛活性炭罐內(nèi)部流場(chǎng)的流動(dòng)特性，并通過(guò)與試驗(yàn)結(jié)果

4、的對(duì)比，驗(yàn)證Fluent軟件和多孔介質(zhì)模型模擬炭粉內(nèi)部流場(chǎng)的準(zhǔn)確性。仿真結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果表明該汽車(chē)炭罐在兩個(gè)吸附工況下，均滿(mǎn)足技術(shù)條件的壓降要求，使炭罐在吸附和脫附兩個(gè)方面性能均滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的要求。
　　 在驗(yàn)證了Fluent軟件和多孔介質(zhì)模型可以準(zhǔn)確模擬炭粉內(nèi)部流場(chǎng)后，應(yīng)用Fluent計(jì)算流體力學(xué)軟件模擬某摩托車(chē)用炭罐的內(nèi)部流場(chǎng)，得到其內(nèi)部的壓力、速度和流線(xiàn)分布，分析其內(nèi)流場(chǎng)的性能。仿真結(jié)果表明該摩托車(chē)用炭罐在兩個(gè)吸附工況和兩個(gè)