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复合材料气瓶在压缩天然气(CNG)、氢气等快速充装过程中存在温升效应,当温升过于显著时,极易导致纤维增强层的损伤,威胁车用供气系统安全。为提升CNG汽车续航里程和推动玄武岩纤维在汽车中的应用,以CNG充装为例,通过建立二维CFD计算模型,对35 MPa玄武岩纤维增强复合材料气瓶快充温升过程进行数值模拟。结果表明:在设定的45 MPa充装背压、293 K环境温度、2 MPa瓶内初始气压的条件下,经过5 min的快速充装,瓶内气体最高温度可达333 K(60 ℃),温升为40 K,符合ISO 11439 – 2013《天然气汽车车载高压气瓶》的标准;进一步按单一变量原则,分别改变快充时间、环境温度和瓶内初始气压,得出气瓶在设定条件和ISO 11439 – 2013的要求下,最短充装时间和最高充装环境温度分别为100 s和305 K(32 ℃),而瓶内初始压力均满足标准要求。由研究结果可知,应适当减缓35 MPa玄武岩纤维增强复合材料气瓶在炎热环境中的充装速度,以保证气瓶能长时间安全使用。 相似文献
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为了研究和分析玄武岩纤维增强金属内胆压力容器在自紧作用下的容器性能,以工作压力为35MPa的玄武岩纤维增强绕复合材料气瓶为研究对象,依据经典网格理论建立气瓶有限元模型,分析自紧工艺对玄武岩纤维增强复合材料气瓶应力大小及分布影响,根据《DOT-CFFC》标准,提出最佳自紧压力。研究表明:自紧后,玄武岩纤维增强复合气瓶纤维层在35MPa工作压力下的应力强度明显高于自紧前,气瓶纤维强度利用率大幅度提高;在60~80MPa工作压力下随着自紧压力增加,气瓶内衬的最大Von-Mises应力减小,内衬受力降低,纤维层最大Von-Mises应力增大,纤维增强作用提高;当自紧压力为64.89MPa时,气瓶的承载性能最佳,此时气瓶的内衬承载能力和纤维层利用率比自紧前分别提高了37.63%、33.22%;爆破压力下自紧压力不影响气瓶内衬和纤维层应力大小。该研究成果能大幅提高玄武岩复合材料气瓶的承载能力,有助于天然气汽车的应用推广。 相似文献
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引气剂与粉煤灰对大流动性轻集料混凝土性能的影响 总被引:4,自引:0,他引:4
为改善大流动性轻集料混凝土的匀质性,采用粉煤灰和引气剂复合技术,配制出高性能轻集料混凝土。结果表明:掺入优质粉煤灰并适量引气(含气量为3%~5%),可明显提高轻集料混凝土的匀质性.减少离析和泌水,获得匀质的混凝土拌合料。当水胶比为0.31时,掺入10%~30%的粉煤灰及适量引气剂.28d抗压强度不降低,56d抗压强度可提高10%左右,抗冻性和抗渗性明显改善;当水胶比为0.40时,随粉煤灰掺量的增加。轻集料混凝土的抗压强度明显降低。同时,探讨了粉煤灰和引气剂对轻集料混凝土性能改善的机理。 相似文献
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研究掺入超细矿渣粉,改善水泥颗粒级配对水泥胶砂及混凝土的工作性、强度和耐久性的影响结果表明:矿渣粉细度大于P600,掺量不高于30%,可提高砂浆和混凝土的强度;适当提高矿渣粉的细度和掺量,可以改善混凝土抗氯离子指标;综合考虑工作性、强度、耐久性和经济性,配制高强及高性能混凝土适宜掺加10%~20%的P800型矿渣粉. 相似文献
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