【技术实现步骤摘要】
一种车用气瓶在火烧状态下外部流场温度获取的优化方法
本专利技术涉及化工设备技术和汽车工业领域,特别涉及一种车用气瓶在火烧状态下外部流场温度获取的优化方法。
技术介绍
车用气瓶是一种用来储运车用燃料气体的压力容器,在化工领域和汽车行业运用广泛。近年来,随着燃油成本的提高和人们环保意识的增强,新型燃料汽车成为汽车技术发展的热点方向,车用气瓶作为承装液化天然气、液化石油气、压缩天然气等汽车动力燃料的装置,投入使用的数量迅速增加。一方面,车用气瓶的使用有效地解决了汽车燃料气体的储运难题并极大地降低了汽车尾气对环境的污染,另一方面,车用气瓶作为承装着危险化学物质的高压容器在客观上具有显著的潜在危害性,特别是在受到高温高热等外力影响的情况下车用气瓶流场区域的要素分布会发生剧烈变化,其中外流场区域的要素分布的变化直接作用于周围环境中的客体,对人民生命财产安全产生切实的影响。近年来,随着燃料汽车的发展和推广,作为汽车燃料系统的核心装备,国内外关于车用气瓶的研究方兴未艾,渐入佳境。杨树军在文献《汽车用液化天然气气瓶漏热试验与有限元数值计算研究》中运用ANSYS有限元稳态热分析方法计算车用气瓶漏热量,并结合理论计算和生产试验的结果,提出改进气瓶结构和增加颈管导热长度来提高气瓶绝热效果;刘凤阳在文献《复合材料LNG车用气瓶设计及有限元分析》中通过进行压力试验和工作状况下内部温度场的有限元仿真,预测了车用气瓶的临界失效压力和危险位置,从改进气瓶制造材料的角度提高气瓶的实用性;YunSK等在文献《AStudyontheStructur ...
【技术保护点】
1.一种车用气瓶在火烧状态下外部流场温度获取的优化方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤一、使用三维数字化建模软件建立车用气瓶及其外部流场区三维模型;/n步骤二、使用ANSYS-FLUENT读取构造好的车用气瓶及其外部流场区三维模型,在ANSYS-FLUENT的几何(Geometry)模块中执行填充(Fill)操作,生成计算域三维模型;/n步骤三、使用ANSYS-FLUENT读取生成的计算域三维模型,在ANSYS-FLUENT的网格(Mesh)模块中选取网格划分的方式,设置网格划分的尺寸,对整个计算域进行网格划分,生成计算域有限元模型;/n步骤四、使用ANSYS-FLUENT读取计算域有限元模型,在ANSYS-FLUENT的设置(Setup)模块中选取火焰燃烧模型,确定计算反应速度的方法,设置计算的初始状态和边界条件,在ANSYS-FLUENT的求解(Solution)模块中进行求解计算,直至计算结果收敛且特定监测值稳定为止;/n步骤五、步骤四求解计算完成以后,进入ANSYS-FLUENT的结果(Results)后处理模块观察和分析计算结果,得到车用气瓶外部流场的温度分布情况。/n
【技术特征摘要】
1.一种车用气瓶在火烧状态下外部流场温度获取的优化方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、使用三维数字化建模软件建立车用气瓶及其外部流场区三维模型;
步骤二、使用ANSYS-FLUENT读取构造好的车用气瓶及其外部流场区三维模型,在ANSYS-FLUENT的几何(Geometry)模块中执行填充(Fill)操作,生成计算域三维模型;
步骤三、使用ANSYS-FLUENT读取生成的计算域三维模型,在ANSYS-FLUENT的网格(Mesh)模块中选取网格划分的方式,设置网格划分的尺寸,对整个计算域进行网格划分,生成计算域有限元模型;
步骤四、使用ANSYS-FLUENT读取计算域有限元模型,在ANSYS-FLUENT的设置(Setup)模块中选取火焰燃烧模型,确定计算反应速度的方法,设置计算的初始状态和边界条件,在ANSYS-FLUENT的求解(Solution)模块中进行求解计算,直至计算结果收敛且特定监测值稳定为止;
步骤五、步骤四求解计算完成以后,进入ANSYS-FLUENT的结果(Results)后处理模块观察和分析计算结果,得到车用气瓶外部流场的温度分布情况。
2.根据权利要求1所述的一种车用气瓶在火烧状态下外部流场温度获取的优化方法,其特征在于,步骤一所述的三维数字化建模软件是SOLIDWORKS,建立车用气瓶及其外部流场区三维模型包括在SOLIDWORKS绘图区的基准面上运用草图工具绘制车用气瓶及其外部流场的二维外形轮廓,定义二维图形尺寸,运用拉伸、旋转、镜像的特征工具实现二维外形轮廓的立体化和构成部件的组合成型,生成车用气瓶及其外部流场区三维模型。
3.根据权利要求1所述的一种车用气瓶在火烧状态下外部流场温度获取的优化方法,其特征在于,步骤二所述的计算域是指车用气瓶外部一定范围内流速、温度、压力分布的区域,即车用气瓶的外部流场区。
4.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄思,张果冉,郭嘉炜,易天坤,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东;44
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