噴油嘴作為缸內(nèi)直噴汽油機(jī)（GDI）燃油噴射過程的執(zhí)行器,其噴孔的內(nèi)部流動(dòng)特性與霧化性能直接決定了缸內(nèi)混合氣的形成質(zhì)量,是實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)高效清潔燃燒的關(guān)鍵�，F(xiàn)有研究表明,橢圓噴孔具有提升發(fā)動(dòng)機(jī)噴油嘴射流霧化特性和改善油氣混合質(zhì)量的潛力。因此,本文以缸內(nèi)直噴汽油機(jī)噴油嘴為研究對(duì)象,采用數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,進(jìn)行GDI發(fā)動(dòng)機(jī)噴油嘴橢圓噴孔內(nèi)部流動(dòng)及噴霧特性研究,為橢圓噴孔在GDI發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。在橢圓噴孔內(nèi)部流動(dòng)方面,本文采用VOF（Volume of Fluid）多相流模型、Schnerr-Sauer空化模型、RANS（Reynolds-averaged Navier-Stokes）湍流計(jì)算方法建立了橢圓噴孔內(nèi)部空化流動(dòng)模型,通過橢圓噴孔內(nèi)部流動(dòng)過程數(shù)值仿真,研究了橢圓噴孔內(nèi)流特性及其對(duì)出流特性參數(shù)的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:相比于圓形噴孔,橢圓噴孔內(nèi)部空化分布呈非軸對(duì)稱形態(tài),長軸面空化分布長度較短軸面長,出口截面上出現(xiàn)了獨(dú)特的馬蹄形空化形態(tài);橢圓噴孔內(nèi)部空化強(qiáng)度隨著噴射壓力的升高以及環(huán)境背壓的降低而增加,提高噴射壓力以及降低環(huán)境背壓有助于噴孔內(nèi)部空化的產(chǎn)生;橢圓噴孔內(nèi)部氣... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

噴嘴內(nèi)部空化產(chǎn)生示意圖[48]

GDI發(fā)動(dòng)機(jī)噴油嘴橢圓噴孔內(nèi)部流動(dòng)及噴霧特性研究12續(xù)增大，噴孔內(nèi)部出現(xiàn)了水力柱塞流，此時(shí)下游湍流擾動(dòng)變?nèi)�，噴霧錐角減校噴孔內(nèi)部空化的流動(dòng)狀態(tài)對(duì)下游射流特性影響很大[55,56]，噴孔內(nèi)部流動(dòng)狀態(tài)變化使得下游噴霧破碎過程變得尤為復(fù)雜。Lopez等人[57]，Gao等人[58]，Agarwal等人[59]，Yin等人[60]，Zhang等人[61]都發(fā)現(xiàn)噴孔內(nèi)部空化的產(chǎn)生不僅能增加下游噴霧錐角還能減小射流初次破碎長度，進(jìn)而有利于改善燃油的霧化質(zhì)量。圖2.2噴嘴內(nèi)部空化流動(dòng)狀態(tài)[54]Fig.2.2Cavitationflowinnozzle2.2噴孔內(nèi)部流動(dòng)計(jì)算模型的建立與驗(yàn)證由于內(nèi)流試驗(yàn)研究開展的困難性，采用數(shù)值模擬來研究噴孔內(nèi)部流動(dòng)問題的方式受到越來越大的關(guān)注。目前普遍采用VOF模型對(duì)噴孔內(nèi)部兩相流進(jìn)行模擬，因此本章采用基于VOF法的CFD計(jì)算軟件CONVERGE進(jìn)行仿真分析，下面將對(duì)VOF模型以及空化模型和湍流模型進(jìn)行詳細(xì)描述。2.2.1VOF多相流模型CONVERGE可以使用流體體積（VOF）方法模擬多相流。VOF方法定位并跟蹤氣-液流中的自由表面或液-液流中的分界面，這是一種歐拉方法，可重建每個(gè)流體單元中的界面位置和方向。VOF方法可用于可壓縮和不可壓縮的流體模擬計(jì)算，在一些超高壓流體計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域中，考慮流體的可壓縮性非常重要。正如其名，VOF方法追蹤了每個(gè)計(jì)算單元中流體的體積，并以氣相體積分?jǐn)?shù)α表示：α=0時(shí)，表示該計(jì)算單元中只有液相；0<α<1時(shí)，表示該計(jì)算單元中既有液相也有

SprayG幾何模型

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本文編號(hào)：3140481