车载加油油气回收系统中气液两相流动特性的实验和数值模拟

刘美丽, 陈家庆, 汤水清, 朱玲, 姬宜朋. 车载加油油气回收系统中气液两相流动特性的实验和数值模拟[J]. 环境工程学报, 2018, 12(2): 388-395. doi: 10.12030/j.cjee.201707122
引用本文: 刘美丽, 陈家庆, 汤水清, 朱玲, 姬宜朋. 车载加油油气回收系统中气液两相流动特性的实验和数值模拟[J]. 环境工程学报, 2018, 12(2): 388-395. doi: 10.12030/j.cjee.201707122
LIU Meili, CHEN Jiaqing, TANG Shuiqing, ZHU Ling, JI Yipeng. Experiment and numerical simulation of gas-liquid two phase flow in on-board refueling vapor recovery system[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(2): 388-395. doi: 10.12030/j.cjee.201707122
Citation: LIU Meili, CHEN Jiaqing, TANG Shuiqing, ZHU Ling, JI Yipeng. Experiment and numerical simulation of gas-liquid two phase flow in on-board refueling vapor recovery system[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(2): 388-395. doi: 10.12030/j.cjee.201707122

车载加油油气回收系统中气液两相流动特性的实验和数值模拟

  • 基金项目:

    北京市教委科技发展计划重点项目暨北京市自然科学基金重点项目(B类)(KZ201410017019)

Experiment and numerical simulation of gas-liquid two phase flow in on-board refueling vapor recovery system

  • Fund Project:
  • 摘要: 合理分析车载加油油气回收系统(ORVR)内气液两相的流动特性对油气排放控制技术的实施具有重要意义。以ORVR加油系统为对象,采用高速摄像、粒子动态分析仪(PDA)实验测量和CFD数值模拟相结合的方法,对ORVR车辆加油过程中的气液两相流动特性进行了系统研究,讨论了加油量对加油管内流场和压力场的影响。结果表明,随着加油速度的增大,加油管口的射流卷吸增强,气液两相流动过程中的湍流程度加剧,液流冲击与破碎严重,涡旋现象明显;随着加油速度的增大,气液掺混严重,液体自由表面边界逐渐模糊;加油过程中加油管和燃油箱内气相压力的变化分为2个阶段:开始加油时气相压力迅速增大,在5~8 s内达到峰值;然后气相压力逐渐减小,最终趋于稳定。
  • 加载中
  • [1] 中华人民共和国国家环境保护部.轻型汽车污染物排放限值及测量方法:中国第六阶段[S].北京, 2016
    [2] WONGWISES S, CHANCHAONA S, RATTANAPRAYURA I.Displacement losses from the refueling operation of passenger cars[J].International Journal of Science and Technology,1997,2(1):22-29
    [3] 朱玲, 陈家庆, 王耔凝.车载加油油气回收ORVR系统应用进展[J].油气储运,2015,4(5):469-476
    [4] 陈家庆, 王建宏, 曹建树.美国加油站油气排放控制发展历程简述[J].石油库与加油站,2008,7(4):38-41
    [5] 黄玉虎, 常耀卿, 任碧琪,等.北京市1990—2030年加油站汽油VOCs排放清单[J].环境科学研究,2016,9(7):945-951
    [6] USA Environmental Protection Agency.Onboard refueling vapor recovery: Evaluation of the ORVR program in the United States:EPA-HQOAR-2010-1076 FRL-9671-3[S].Washington D C: EPA, 2010
    [7] BANERJEE R, ISAAC K, OLIVER L, et al.A numerical study of automotive gas tank filler pipe two phase flow[C].SAE Technical Paper:2001-01-0732
    [8] BANERJEE R, ISAAC K, OLIVER L, et al.Features of automotive gas tank filler pipe two-phase flow: Experiments and computational fluid dynamics simulations[J].Journal of Engineering for Gas Turbines and Power,2002,4(2):412-420
    [9] BANERJEE R, ISAAC K.An algorithm to determine the mass transfer rate from a pure liquid surface using the volume of fluid multiphase model[J].International Journal of Engine Research,2004,5(1):23-37
    [10] FACKRELL S, MASTROIANNI M, RANKIN G W.Model of the filling of an automotive fuel tank[J].Mathematical and Computer Modelling,2003,8(5/6):519-532
    [11] WIESCHE S.Simulation of automotive fuel tank filler pipe flows[J].Forschung in Ingenieurwesen,2004,8(3):139-149
    [12] MATTEO L, FORTUNATO F, OLIVA P.Sloshing analysis of an automotive fuel tank[C].SAE Technical Paper:2006-01-1006
    [13] 陈家庆, 朱玲.油气回收与排放控制技术[M].北京: 中国石化出版社,2010
    [14] 陈家庆, 张男, 王金惠, 等.机动车加油过程中气液两相流动特性的CFD数值模拟[J].环境科学,2010,2(12):3710-3716
    [15] 汤水清, 陈家庆, 刘美丽, 等.ORVR系统加油管液封性能数值模拟[J].汽车工程学报,2016,6(3):187-195
    [16] 蔡锦榕, 何仁, 韦海燕.控制轿车加油排放的ORVR技术综述[J].车用发动机, 2009(2):1-5
    [17] 韦海燕, 何仁, 蔡锦榕.加载ORVR系统的轿车加油排放数学模型[J].交通运输工程学报, 2010,0(1):56-59
    [18] 汪智, 何仁.基于Fluent仿真的ORVR加油管液封设计[J].重庆理工大学学报(自然科学版),2014,8(2):16-21
    [19] GUEYFFIER D, LI J, NADIM A, et al.Volume-of-fluid interface tracking with smoothed surface stress methods for three-dimensional flows[J].Journal of Computational Physics,1999,2(2):423-456
    [20] 任碧琪, 常耀卿, 刘明宇, 等.北京加油站加油速率与车载油气回收系统的兼容性[J].环境工程,2015,3(S1):487-490
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  3014
  • HTML全文浏览数:  2648
  • PDF下载数:  427
  • 施引文献:  0
出版历程
  • 刊出日期:  2018-02-08
刘美丽, 陈家庆, 汤水清, 朱玲, 姬宜朋. 车载加油油气回收系统中气液两相流动特性的实验和数值模拟[J]. 环境工程学报, 2018, 12(2): 388-395. doi: 10.12030/j.cjee.201707122
引用本文: 刘美丽, 陈家庆, 汤水清, 朱玲, 姬宜朋. 车载加油油气回收系统中气液两相流动特性的实验和数值模拟[J]. 环境工程学报, 2018, 12(2): 388-395. doi: 10.12030/j.cjee.201707122
LIU Meili, CHEN Jiaqing, TANG Shuiqing, ZHU Ling, JI Yipeng. Experiment and numerical simulation of gas-liquid two phase flow in on-board refueling vapor recovery system[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(2): 388-395. doi: 10.12030/j.cjee.201707122
Citation: LIU Meili, CHEN Jiaqing, TANG Shuiqing, ZHU Ling, JI Yipeng. Experiment and numerical simulation of gas-liquid two phase flow in on-board refueling vapor recovery system[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(2): 388-395. doi: 10.12030/j.cjee.201707122

车载加油油气回收系统中气液两相流动特性的实验和数值模拟

  • 1. 北京石油化工学院环境工程系, 北京 102617
  • 2. 中国核电工程有限公司, 北京 100840
基金项目:

北京市教委科技发展计划重点项目暨北京市自然科学基金重点项目(B类)(KZ201410017019)

摘要: 合理分析车载加油油气回收系统(ORVR)内气液两相的流动特性对油气排放控制技术的实施具有重要意义。以ORVR加油系统为对象,采用高速摄像、粒子动态分析仪(PDA)实验测量和CFD数值模拟相结合的方法,对ORVR车辆加油过程中的气液两相流动特性进行了系统研究,讨论了加油量对加油管内流场和压力场的影响。结果表明,随着加油速度的增大,加油管口的射流卷吸增强,气液两相流动过程中的湍流程度加剧,液流冲击与破碎严重,涡旋现象明显;随着加油速度的增大,气液掺混严重,液体自由表面边界逐渐模糊;加油过程中加油管和燃油箱内气相压力的变化分为2个阶段:开始加油时气相压力迅速增大,在5~8 s内达到峰值;然后气相压力逐渐减小,最终趋于稳定。

English Abstract

参考文献 (20)

返回顶部

目录

/

返回文章
返回