【摘要】：燃油噴霧質(zhì)量的改善對于實現(xiàn)燃油清潔高效地燃燒起到了非常關(guān)鍵的作用。研究表明,噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)直接影響燃油噴霧的霧化效果。為了探究高噴油壓力條件下噴嘴參數(shù)結(jié)構(gòu)對柴油噴霧特性和燃燒特性的影響,本工作基于一套高壓共軌燃油噴射系統(tǒng),結(jié)合相位多普勒粒子分析系統(tǒng)(PDPA)、噴霧容彈臺架和定容燃燒彈系統(tǒng),分別研究了噴孔的結(jié)構(gòu)參數(shù)、噴油壓力和環(huán)境背壓對柴油噴霧及其燃燒特性的影響。通過大量的臺架試驗和數(shù)據(jù)分析得出如下結(jié)論:提升柴油的噴射油壓有利于減小油霧粒徑、增大霧束前鋒貫穿距及遠(yuǎn)場噴霧錐角。提高噴霧容彈內(nèi)的空氣背壓則對減小噴霧向前貫穿的距離具有明顯的作用。同時,提高噴油壓力,對容彈內(nèi)燃燒峰值壓力和放熱率都有一定幅度的增大,對燃油噴霧的燃燒持續(xù)期也有所縮短。此外,噴霧燃燒的火焰亮度下降,燃燒時碳煙的生成量也逐漸減少。減小噴孔直徑將直接促進(jìn)了噴霧粒徑總體SMD的減小。但是減小噴孔直徑將導(dǎo)致噴霧貫穿距的縮短和噴霧錐角的變小。噴霧的燃燒火焰發(fā)光亮度隨著孔徑的減小而降低,燃燒持續(xù)時間也隨之縮短,燃燒放熱率和缸壓卻有小幅提升,碳煙生成受到抑制。噴孔長徑比對燃油噴霧特性存在一個相對優(yōu)化的數(shù)值。噴孔長徑比對噴霧特性有著較為復(fù)雜的影響,長徑比小于等于5時,隨著噴孔長徑比的增加,噴霧的粒徑明顯增大。當(dāng)長徑比大于5時,增加噴孔長徑比,噴霧的總體SMD持續(xù)減小。噴霧燃燒火焰亮度隨著長徑比的增加而降低,燃燒持續(xù)期明顯縮短,燃燒生成碳煙量有所減少。反映噴孔錐度結(jié)構(gòu)形狀的K系數(shù)對燃油的噴霧和燃燒特性有不同的影響。K0時燃油噴霧錐角隨著K系數(shù)的增加而增大,噴霧的粒徑則逐漸減小。K0時噴霧的遠(yuǎn)場錐角隨著K系數(shù)的增大而減小,噴霧的SMD反而持續(xù)增大。碳煙生成特性受K系數(shù)影響情況與噴霧特性相一致,合理選擇噴孔K系數(shù)能有效減少碳煙的生成。噴嘴的簇孔間距對噴霧也有一定影響。間距增大,噴霧SMD先增加后減小,碳煙生成量表現(xiàn)出相同的變化趨勢,簇孔間距為0.4mm時燃燒峰值放熱率最高,單孔與0.2mm間距簇孔的峰值放熱率差別不大。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TK421

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2704534