车用YJT-Q30液体天然气加热器的性能试验研究

【摘要】：随着汽车保有量的高速增长,环境污染和石油资源短缺问题日趋严重。为此,世界各国积极开展新能源汽车的研发工作。其中,天然气汽车以其排放低、抑制温室效应和摆脱对石油依赖三大特性,正在世界范围内得到普及和推广。在我国,不少城市公交和出租车有大量燃油车已经改用或者正在改用压缩天然气(CNG)或液化石油气(LPG)。作为一种独立的供热装置,燃油加热器已被广泛应用于汽车、船舶等各种运载机械在低温环境下取暖、化霜、冷启动等。随着我国燃气汽车保有量的迅速增多,开发与之相匹配的燃气加热器也势在必行。本文针对国产YJT-Q30液体天然气加热器进行了性能摸底试验,掌握了其工作规律,并在此基础上进行了性能的改进与提高试验,取得了较显著的效果。 首先,使用高压空气对加热器的天然气喷射器进行了流量特性试验。对影响喷射器供气性能的各影响因素,包括喷射器喷头的孔径、孔数：喷射器座量孔及流道的孔径,供气管路的管径和管长,均做了流量随供气压力而变的试验研究。并通过相关的流量修正公式,找出满足天然气加热器功率要求的天然气供气量与供气压力的关系。 然后,进行YJT-Q30天然气加热器的台架性能试验研究。由于气态燃料极易与空气混合燃烧,故不易在热交换器内壁产生积炭和烟灰,使天然气加热器热效率比燃油加热器高10%以上,且燃烧时间越长,其效率差值会越大。为了减少高温燃气因流动短路而造成的热损失,进行了在热交换器燃气出口端面增加燃气均流环试验。另外,为了削弱热辐射及传导所造成的热损失,还做了在燃烧室外加装遮热筒试验,其试验效果显著。 此外,本文通过自行设计的试验装置,对国产YJT-Q系列加热器和德国同类型加热器的助燃风扇做了风扇前端面距风扇罩不同间隙时的额定电压流量特性、额定转速流量特性、以及转速特性等对比试验,并对加热器助燃风扇叶片结构和风压特性等进行了理论分析。 在汽车加热器的换热系统中,循环水泵是保证液体式加热器正常供热的重要组成部分。因此最后,本文自行搭建了试验台,对国产YJT-Q系列车用加热器和德国同类型加热器所用的循环水泵进行了工作特性的试验对比分析。 【关键词】：天然气加热器 性能试验 燃气喷射器 助燃风扇 循环水泵
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：U464.174
【目录】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 符号说明14-15
• 第一章 绪论15-24
• 1.1 课题提出的背景和意义15-16
• 1.2 汽车加热器系统简介16-19
• 1.2.1 汽车加热器的工作原理17-18
• 1.2.2 汽车加热器的分类及发展趋势18-19
• 1.3 汽车加热器的国内外现状19-23
• 1.3.1 国外加热器发展现状20-21
• 1.3.2 国内加热器发展现状21-22
• 1.3.3 国内燃气加热器简介22-23
• 1.4 课题主要研究内容23-24
• 第二章 天然气喷射器性能试验24-35
• 2.1 天然气喷射器试验台简介24-25
• 2.2 天然气喷射器试验方案25-27
• 2.3 喷射器试验的结果与分析27-32
• 2.3.1 喷射器不同燃气量孔参数的影响27-29
• 2.3.2 喷射器不同喷头结构的影响29-30
• 2.3.3 喷射器座结构的影响30-31
• 2.3.4 供气管路长度与管径的影响31-32
• 2.4 天然气流量值的修正32-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第三章 车用YJT—Q30液体天燃气加热器性能的试验研究35-51
• 3.1 天然气加热器结构原理图及台架装置35-38
• 3.1.1 天然气加热器结构及工作原理35-36
• 3.1.2 天然气加热器试验台架36-37
• 3.1.3 天然气加热器相关计算公式37-38
• 3.2 天然气加热器性能试验方案38
• 3.3 天然气加热器性能试验38-50
• 3.3.1 天然气加热器调风板开度试验38-41
• 3.3.2 天然气加热器热交换器性能试验41-42
• 3.3.3 燃气均流环试验42-47
• 3.3.4 加热器遮热筒试验47-50
• 3.4 本章小结50-51
• 第四章 加热器助燃风扇的性能试验研究51-64
• 4.1 风机试验台简介51-52
• 4.2 试验方案52-53
• 4.3 实验结果处理与分析53-59
• 4.4 风扇结构及理论计算分析59-63
• 4.4.1 风扇结构性能分析59-61
• 4.4.2 风机的压力对比61-63
• 4.5 本章小结63-64
• 第五章 汽车加热器循环水泵性能试验研究64-73
• 5.1 水泵试验台简介64-65
• 5.2 水泵试验方案65-66
• 5.3 试验分析66-72
• 5.3.1 理论分析66-67
• 5.3.2 试验结果分析67-72
• 5.4 本章小结72-73
• 第六章 全文总结73-75
• 6.1 本文工作总结73-74
• 6.2 不足与展望74-75
• 参考文献75-78
• 致谢78-79
• 攻读硕士学位期间发表的论文及所获专利79-81
• 学位论文评阅及答辩情况表81

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