應(yīng)用可視化方法測試了不同噴油參數(shù)條件下3種雙層分流燃燒室內(nèi)的燃油噴霧擴(kuò)散過程,探討燃燒室的碰撞臺(tái)、燃燒空間容積比例、燃燒空間形狀等結(jié)構(gòu)特征以及噴油壓力和噴油正時(shí)等噴油參數(shù)對燃燒室內(nèi)空間利用和燃油噴霧分布的影響.結(jié)果表明:提高噴油壓力和提前噴油正時(shí)均增大了燃油噴霧的分布范圍,提前噴油正時(shí)使燃油噴霧更早地進(jìn)入了頂隙空間,降低了燃燒室結(jié)構(gòu)對燃油噴霧分布的影響,但燃燒室的空間利用率下降;降低碰撞臺(tái)位置和增大上層燃燒空間容積有利于燃燒室頂層空間的利用;剝離面可以促進(jìn)下層燃燒空間內(nèi)燃油噴霧的擴(kuò)散;上層燃燒空間采用凸圓弧底面使燃燒室頂層區(qū)域在較早噴油正時(shí)時(shí)獲得了較好的利用. 

【文章來源】：內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2020,38(03)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖1 雙層分流燃燒室結(jié)構(gòu)示意

3種雙層分流燃燒室型線

可視化試驗(yàn)裝置包括定容彈、燃油噴射系統(tǒng)、高速攝影系統(tǒng)和同步控制系統(tǒng)．圖3為可視化試驗(yàn)裝置示意，定容彈可承受最高溫度為1 000 K，最高壓力為10 MPa．燃油噴射系統(tǒng)包括單孔油嘴噴油器，HIP手動(dòng)油壓產(chǎn)生器和高壓共軌管．高速攝影系統(tǒng)包括Photron高速攝像機(jī)以及SIGMA LS-LHA光源．同步控制系統(tǒng)硬件采用NI CompactRIO測控系統(tǒng)，具體包括NI cRIO-9075、NI 9751和NI 9401三部分，使用LabVIEW編寫控制軟件確保高速攝影和燃油噴射同步進(jìn)行．試驗(yàn)時(shí)的拍攝幀速率為20 000幅/s，分辨率為872×752，曝光時(shí)間為1/20 409 s，光圈f為10.3.噴孔中心線所在的燃燒室最大縱截面是觀測燃油噴霧擴(kuò)散的最佳截面，若采用旋轉(zhuǎn)的三維模型會(huì)遮擋部分光學(xué)通路，不能很好地觀測燃油噴霧撞壁和在近壁面區(qū)域的分布等重要信息，模型在光學(xué)通路上的投影也不是最大縱截面[16]；若采用拉伸的二維模型會(huì)使燃油噴霧的鋪展范圍略有增大，兩側(cè)卷吸高度略有降低[17]，但對燃油附壁率、最大縱截面內(nèi)的噴霧擴(kuò)散和撞壁后的卷吸高度等影響不大[18]．可見，二維模型能夠提供與真實(shí)燃燒室趨近的燃油噴霧碰撞展開特性，且有利于光學(xué)觀察．因此，選擇了由燃燒室最大縱截面拉伸而來、位置可靈活調(diào)節(jié)的二維模型并匹配單孔油嘴噴油器．圖4為噴油器與燃燒室二維模型在定容彈內(nèi)的安裝示意，模型內(nèi)的燃油噴射角度與單缸135柴油機(jī)內(nèi)的燃油噴射角度一致．圖5為燃燒室二維模型．

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]柴油機(jī)側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)的燃燒及排放性能[J]. 李向榮,趙偉華,蘇立旺,楊偉,喬振揚(yáng),劉福水.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]“BUMP燃燒室”內(nèi)混合氣形成的多維數(shù)值研究[J]. 趙昌普,蘇萬華,汪洋,余皎,林鐵堅(jiān).  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2003(06)
[3]燃燒室壁面形狀對撞壁射流氣體混合過程的影響[J]. 蘇萬華,林榮文,謝輝,史紹熙.  燃燒科學(xué)與技術(shù). 1996(04)

博士論文
[1]燃油噴霧撞壁附壁油膜及近壁區(qū)域混合氣分布特性研究[D]. 于晗正男.天津大學(xué) 2017

碩士論文
[1]高海拔環(huán)境下柴油機(jī)噴霧撞壁及燃燒特性研究[D]. 王成龍.北京交通大學(xué) 2016
[2]交叉孔噴油嘴與雙層分流燃燒系統(tǒng)的噴霧和燃燒特性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙明.大連理工大學(xué) 2015
[3]直噴式柴油機(jī)雙層分流燃燒系統(tǒng)研究[D]. 陳火雷.大連理工大學(xué) 2012



本文編號：3133423