车用焊接绝热气瓶绝热性能检测方法的试验研究

摘要

随着全国范围内大气环境治理工作的不断开展，车用焊接绝热气瓶作为新能源汽车的核心部件使用也越来越广泛，为保证气瓶安全使用和车辆安全运行，迫切需要研究出一套切实可行的定期检验方法。本文采用液化天然气和液氮两种介质，对车用焊接绝热气瓶绝热性能的检测方法进行了探讨。
　　建立了车用焊接绝热气瓶传热模型，分析了以液氮作为中间填充介质的稳态传热模型的漏热量及静态蒸发率。得到了气瓶的漏热途径，最大的漏热源是颈管，占比42％，其次为夹层，管道和支撑。
　　利用不同介质（液化天然气和液氮）分析了静态蒸发率检测方法，得到了两种试验介质的静态蒸发率的比值，验证了两种介质静态蒸发率之间的换算关系。实际检验中使用液化天然气代替液氮进行静态蒸发率检测是可行的，减少了氮气置换和充装等步骤，提升了检验效率。利用不同试验方法（质量流量计法和称重法）分析了静态蒸发率检测方法，得到了充装率越大，两种检测方法的误差越小，验证了两种检测方法对静态蒸发率的检测结果并无影响。实际检验中使用不拆车质量流量计法代替拆车称重法是可行的，减少了气瓶拆装和称重等步骤，大大提高了检验效率。利用不同充装率（高充装率到低充装率）分析了静态蒸发率试验方法，得到了不同充装率对静态蒸发率的影响是存在的，充装率越大，静态蒸发率越可靠越稳定。检测时充装率低于50％静态蒸发率开始出现波动，低于30％静态蒸发率有明显增长，实际检验中充装率尽可能保证额定充装率，使用50％以上充装率代替额定充装率也是可行的，减少了使用单位的资源浪费，节约检验成本。
　　研究了车用焊接绝热气瓶的维持时间检测方法。得到了维持时间不同时段的升压规律:缓慢升压阶段、过渡阶段及快速升压阶段，在气瓶使用过程和定期检验过程中，要避免气瓶进入到快速升压阶段。液面基本不变，升压过程中液面有4％的浮动。试验维持时间与理论维持时间结果相差甚远，在定期检验中要首选静态蒸发率方法进行绝热性能的检测，避免使用维持时间方法进行绝热性能的检测。
　　整个研究工作的完成，发现了车用焊接绝热气瓶不拆车检验中静态蒸发率更科学的合格指标，提升了静态蒸发率的检验检测数据的有效性和科学性，进一步优化了车用焊接绝热气瓶的定期检验检测方法，找到了更便捷有效的车用焊接绝热气瓶绝热性能的检测方法，为进一步研究车用焊接绝热气瓶在定期检验中的绝热性能问题奠定了基础。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1．2 课题意义

1．2 课题研究背景

1．2．1 新能源公交车的发展

1．2．2 车用焊接绝热气瓶

1．2．3 车用焊接绝热气瓶绝热性能的检测方法

1．2．4 车用焊接绝热气瓶的定期检验

1．3 国内外研究现状

1．3．1 车用焊接气瓶结构分析

1．3．2 焊接绝热储气瓶绝热性能研究

1．3．3 焊接绝热储气瓶蒸发率分析研究

1．4 课题研究内容

2．车用焊接绝热气瓶参数、结构和漏热数值计算

2．1 LNG组分及物性参数

2．1．1 LNG组分

2．1．2 LNG的物性参数

2．1．3 LNG特点及危害

2．2 车用焊接绝热气瓶结构参数及制造工艺

2．2．1 车用焊接绝热气瓶结构

2．2．2 气瓶相关参数

2．2．3 制造流程简介

2．3 车用焊接绝热气瓶漏热计算

2．3．1 通过夹层的漏热量

2．3．2 通过颈管的漏热量

2．3．3 通过管道的漏热量

2．3．4 通过支撑部位漏热量

2．3．5 主要设计参数

2．3．6 总体漏热数值计算

2．4 蒸发率计算

2．5 本章小结

3．车用焊接绝热气瓶的静态蒸发率检测方法的试验研究

3．1 静态蒸发率检测的原理

3．2 不同介质对静态蒸发率检测的影响

3．2．1 不同介质静态蒸发率换算关系

3．2．2 试验方法

3．2．3 试验结果

3．2．4 试验结果计算

3．2．5 分析与结论

3．3 不同方法对静态蒸发率检测的影响

3．3．1 试验方法

3．3．2 试验结果

3．3．3 试验结果计算

3．3．4 分析与结论

3．4 不同充装率对静态蒸发率检测的影响

3．4．1 试验方法

3．4．2 试验结果

3．4．3 分析与结论

3．5 本章小结

4 车用焊接绝热气瓶的维持时间检测方法的试验研究

4．1 维持时间检测的原理

4．2 试验方法

4．2．1 程序及流程图

4．2．2 试验相关信息

4．3 实际维持时间试验

4．3．1 开启压力设定

4．3．2 试验程序及流程图

4．3．3 试验主要设备

4．3．4 试验过程

4．3．5 试验结果及分析

4．4 静态蒸发率检测

4．5 理论维持时间

4．6 结果分析及结论

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献

导师及作者简介