基于AMESim的CNG双级减压阀动态特性的研究

减压阀出口压力的稳定性是实现双燃料发动机天然气流量稳定供给的基础。基于某款CNG双级减压阀的结构及工作原理,应用AMESim数值仿真软件构建减压阀各个腔体仿真分析模型,研究减压阀压力流量特性及其动态特性;通过构建的减压阀工作测试平台,对比试验验证了仿真模型的正确性;通过改变仿真模型中各个参数的数值,研究各结构参数对减压阀动态特性的影响规律,为该减压阀的结构设计和参数优化提供理论。     

基于试验设计方法的双级CNG减压阀结构改进

通过构建某车用双级CNG减压阀各个腔体的仿真分析模型,获得了影响出口压力响应过程稳定性的8个影响因子。采用试验设计方法对上述影响因子进行敏感度分析,并对影响最显著的3个因子的对应结构进行改进。通过构建的减压阀工作测试平台进行结构改进前后减压阀的对比试验,结果表明：改进后的减压阀在小流量工况下的流量特性的稳定性能提高了25%,输出压力特性的稳定性提高了80%;在大流量工况下的流量特性的稳定性能提高了50%,输出压力特性的稳定性提高了77.8%。     

天然气喷射阀动态流量的实时精确计量

天然气喷射阀动态流量的精确计量是实现柴油/天然气双燃料发动机天然气精确供给的基础。基于差压层流气体质量流量计的测量原理,从天然气供给系统产生气流脉动的原因出发,研究喷射阀出口压力差对计量精度的影响。提出一种双缓冲罐装置的天然气供气系统方案,基于AMESim数值仿真软件构建两种供气方案的天然气喷射阀工作的流量分析模型,研究了管路压力脉动对喷射阀流量的影响特性。仿真结果显示,双缓冲罐装置的天然气供气系统下喷射阀出口的最大压力差比普通的供气系统降低了90%,对均值的相对偏差降低了74.3%。通过构建的天然气流量实时计量测试平台,对比试验表明,双缓冲罐装置的天然气供气系统明显提高喷射阀动态流量的稳定性和计量的精确度。