本文關(guān)鍵詞：耦合內(nèi)部流動的柴油機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,但過高的噴射壓力會使燃油噴射系統(tǒng)出現(xiàn)密封困難、可靠性下降等問題。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)部流動過程,研究其內(nèi)部流動特性,并與實驗值對比,修正仿真模型參數(shù)。在此基礎(chǔ)上,建立耦合內(nèi)部流動的交叉噴孔燃油霧化模型,模擬交叉噴孔噴霧過程,并與實驗結(jié)果進(jìn)行對比,驗證耦合模型的準(zhǔn)確性。通過建立的交叉噴孔內(nèi)部流動數(shù)學(xué)模型,研究了子噴孔夾角、噴射壓力和燃燒室壓力對交叉噴孔內(nèi)部流動特性的影響規(guī)律。對比分析了相同流通面積的交叉噴孔與單孔的內(nèi)部流動特性,重點分析了交叉噴孔匯流處液體擾動的影響規(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,重點分析了噴孔結(jié)構(gòu)對霧化特性的影響。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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK421

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本文編號：1190442