本文關(guān)鍵詞：耦合內(nèi)部流動(dòng)的柴油機(jī)交叉噴孔霧化特性研究

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【摘要】：節(jié)能與減排是柴油機(jī)的兩大主題,而燃油的霧化特性決定了燃油的燃燒速率和排放特性。提高噴射壓力可以改善燃油霧化特性,但過(guò)高的噴射壓力會(huì)使燃油噴射系統(tǒng)出現(xiàn)密封困難、可靠性下降等問(wèn)題。本文采用交叉噴孔結(jié)構(gòu)的噴油器,這種噴油器可在較低的噴射壓力下獲得良好的霧化特性。本文首先建立噴油器交叉噴孔的幾何模型,模擬交叉噴孔的內(nèi)部流動(dòng)過(guò)程,研究其內(nèi)部流動(dòng)特性,并與實(shí)驗(yàn)值對(duì)比,修正仿真模型參數(shù)。在此基礎(chǔ)上,建立耦合內(nèi)部流動(dòng)的交叉噴孔燃油霧化模型,模擬交叉噴孔噴霧過(guò)程,并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證耦合模型的準(zhǔn)確性。通過(guò)建立的交叉噴孔內(nèi)部流動(dòng)數(shù)學(xué)模型,研究了子噴孔夾角、噴射壓力和燃燒室壓力對(duì)交叉噴孔內(nèi)部流動(dòng)特性的影響規(guī)律。對(duì)比分析了相同流通面積的交叉噴孔與單孔的內(nèi)部流動(dòng)特性,重點(diǎn)分析了交叉噴孔匯流處液體擾動(dòng)的影響規(guī)律。結(jié)果表明,交叉噴孔可以抑制空穴效應(yīng)的產(chǎn)生;增大子噴孔夾角可以有效提高噴孔出口處的徑向速度分量,可以通過(guò)調(diào)整交叉角度設(shè)定合理的貫穿距,進(jìn)而避免噴霧與缸壁相撞;而增大噴射壓力和燃燒室壓力對(duì)噴孔出口的徑向速度的影響較小;交叉噴孔的徑向速度分量明顯大于單孔。在深入分析交叉噴孔內(nèi)部流動(dòng)特性的基礎(chǔ)上,研究了子噴孔夾角、噴射壓力和燃燒室壓力對(duì)交叉噴孔霧化特性的影響規(guī)律,包括噴霧貫穿距、SMD、噴霧錐角和噴霧摻混空氣質(zhì)量等參數(shù)。進(jìn)一步對(duì)比分析了相同流通面積下的交叉噴孔與單孔的燃油霧化特性,重點(diǎn)分析了噴孔結(jié)構(gòu)對(duì)霧化特性的影響。結(jié)果表明,隨著子噴孔夾角的增加,噴霧貫穿距和SMD明顯減小,噴霧錐角明顯增大;而噴射壓力的升高,貫穿距增大,SMD減小,而噴霧錐角沒(méi)有發(fā)生明顯變化。燃燒室壓力的升高,貫穿距減小,SMD減小,噴霧錐角變化較小。交叉噴孔的噴霧效果明顯優(yōu)于單孔。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TK421

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