作為發(fā)動(dòng)機(jī)的先進(jìn)技術(shù),高壓共軌多次噴射系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)HCCI、PCCI等先進(jìn)燃燒方式提供了基礎(chǔ),早噴是實(shí)現(xiàn)先進(jìn)燃燒方式的基本策略。但柴油早噴會(huì)帶來“濕壁”問題,“濕壁”過程在缸套上形成的油膜和流場(chǎng)分布會(huì)影響燃燒和排放。但目前柴油撞擊壁面包括潤(rùn)滑油膜在壁面形成的油膜和流場(chǎng)分布研究還不是很多。本文使用自主搭建的柴油噴霧撞壁光學(xué)平臺(tái)研究了不同壁面條件下(潤(rùn)滑油膜厚度、壁面粗糙度、壁面溫度)撞壁后附壁油膜的靜態(tài)特性以及不同條件下(撞壁距離、撞壁角度、噴油壓力)柴油噴霧撞壁過程的鋪展、卷吸特性。研究表明:初始潤(rùn)滑油膜厚度增加,柴油液滴攜帶著動(dòng)量與潤(rùn)滑油相互擴(kuò)散、融合的作用增強(qiáng),導(dǎo)致噴霧撞壁后壁面油膜的分布變得不均勻;壁面粗糙度的增大增加了柴油噴霧液滴沿著壁面鋪展受到的阻力,同時(shí)對(duì)燃油液滴的束縛力增大,導(dǎo)致隨著壁面粗糙度的增大,壁面油膜中心峰值厚度逐漸增大;壁面溫度的提高主要加速了壁面油膜的蒸發(fā),隨著溫度的升高,壁面油膜分布峰值、平均油膜厚度和附壁燃油率均逐漸減小�；趯�(shí)驗(yàn)結(jié)果,為了研究柴油噴霧撞壁過程壁面的速度特性,使用CONVERGE軟件模擬研究了不同條件下柴油噴霧撞壁過程壁面速度場(chǎng)、湍動(dòng)能分布及缸內(nèi)湍動(dòng)能及Z軸方向角速度的變化情況,研究表明:隨著撞壁距離的增大,速度云圖分布范圍小、均勻程度降低;撞壁傾角的減小使速度場(chǎng)中較大值朝噴霧撞壁的下游方向移動(dòng);環(huán)境溫度主要影響噴霧撞壁過程中燃油霧滴的理化特性如燃油粘度、表面張力和密度,高溫情況下的速度云圖的分布范圍擴(kuò)大;隨著環(huán)境壓力的增大,壁面處較大速度的分布范圍有明顯減小的趨勢(shì)。隨著撞壁距離的增大,柴油噴霧撞壁過程缸內(nèi)平均TKE值越來越大,主要是因?yàn)樽脖诰嚯x的增大延長(zhǎng)了柴油噴霧自由發(fā)展時(shí)間;隨著撞壁角度的減小,缸內(nèi)平均TKE值逐漸增大;隨著環(huán)境溫度的升高,柴油噴霧液滴吸收能量增多,撞壁過程缸內(nèi)平均TKE值也逐漸升高;環(huán)境背壓的增大也能夠提高缸內(nèi)平均TKE值,主要是因?yàn)殡S著環(huán)境被壓的提高,周圍環(huán)境空氣對(duì)柴油噴霧的阻力增大,使缸內(nèi)平均TKE值逐漸增大。撞壁傾角的減小增加了Z軸方向角速度的波動(dòng),環(huán)境溫度的提高和環(huán)境背壓的增大均有利于增加柴油噴霧撞壁過程缸內(nèi)的平均Z軸角速度,從而增強(qiáng)噴霧與空氣的混合。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TK421
【部分圖文】：

圖 1-1 微米級(jí)液滴與毫米級(jí)液滴撞壁特征的比較[17]2.2 燃油噴霧撞壁宏觀研究現(xiàn)狀燃油噴霧撞壁后的宏觀特性主要包括在壁面上的鋪展情況、碰壁后噴霧的卷高度以及碰壁后與周圍氣體的混合情況。由于缺乏準(zhǔn)確的噴霧撞壁模型，現(xiàn)在無法對(duì)噴霧撞壁后的宏觀特性進(jìn)行精確預(yù)測(cè)。所以，為了建立一個(gè)相對(duì)較準(zhǔn)確

圖 2-1 相位多普勒干涉法示意圖[49]Figure 2-1 PDA measurement Principle撞壁研究光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)課題組使用的噴霧撞壁測(cè)量的光學(xué)方法。統(tǒng)

油噴霧撞壁可視化試驗(yàn)系統(tǒng)示意圖[50]（1-高壓共軌噴；4- 撞壁平板；5-彈體加熱系統(tǒng)；6-壓力傳感器； 9-光源； 10-氣瓶； 11-高速攝像機(jī)；12-數(shù)據(jù)采集系-1 Illustration of the visualization system for spray-wall immmon-rail fuel injection system; 2-nozzle; 3-volume const

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本文編號(hào)：2832136