隨著國VI排放法規(guī)的實施,發(fā)動機即將實現(xiàn)近零排放,提高熱效率以降低能源消耗成為未來發(fā)動機技術(shù)發(fā)展的主要目標。發(fā)動機噴油嘴射流霧化性能直接決定了缸內(nèi)混合氣的形成質(zhì)量,是整個燃燒過程的關(guān)鍵,對熱效率提升有著重要的影響。近年來,行業(yè)內(nèi)在研究中發(fā)現(xiàn)非圓噴孔在提升燃油霧化性能方面具有巨大潛力,且對提升發(fā)動機燃燒排放性能也有著積極作用,因此,開展非圓噴孔射流霧化機理與混合強化相關(guān)基礎(chǔ)理論研究,在理論研究和工程應(yīng)用方面都具有十分重要的意義。本文以橢圓和等邊三角形噴孔為研究對象,探索非圓噴孔內(nèi)部空化、湍流流動、射流換軸現(xiàn)象及其對燃油霧化質(zhì)量的強化機理,為非圓噴孔噴射技術(shù)及設(shè)計制造提供理論依據(jù)。論文主要研究工作如下:（1）基于大渦模擬湍流計算方法,建立非圓噴孔內(nèi)部空化流動模型,研究噴孔形狀和空化數(shù)因素對噴孔內(nèi)部空化與湍流流動特征及其對出流特性參數(shù)的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)橢圓噴孔內(nèi)部空化分布呈非軸對稱,長軸面空化分布長度較短軸面分布長,在橢圓噴孔出口截面成了特有的馬蹄形空化形態(tài)。相比于圓孔,橢圓噴孔出口湍流渦量大,空化強度小。噴孔流量系數(shù)與面積系數(shù)隨著空化數(shù)的減小而減小,而噴孔速度系數(shù)隨著空化數(shù)的減小而增大。... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 噴孔內(nèi)部流動與射流霧化理論研究
        1.2.1 內(nèi)部流動理論研究
        1.2.2 射流霧化理論研究
    1.3 非圓噴孔內(nèi)部流動與射流霧化國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 非圓噴孔內(nèi)部流動研究
        1.3.2 非圓噴孔射流霧化研究
    1.4 論文的學(xué)術(shù)思想與主要研究內(nèi)容
第二章 基于大渦模擬橢圓噴孔內(nèi)部流動研究
    2.1 橢圓噴孔內(nèi)部流動理論模型建立與驗證
        2.1.1 湍流模型
        2.1.2 空化模型
        2.1.3 模型驗證
    2.2 橢圓噴孔形狀與壓力對噴孔內(nèi)部流動的影響
        2.2.1 模擬仿真方案
        2.2.2 橢圓噴孔內(nèi)部空化流動特性
        2.2.3 橢圓噴孔內(nèi)部湍流特征
        2.2.4 橢圓噴孔出流特性
    2.3 本章小結(jié)
第三章 橢圓噴孔初次霧化宏觀特性研究
    3.1 近場噴霧測試平臺與噴孔出流計算方法
    3.2 橢圓噴孔初次霧化宏觀特性研究
    3.3 本章小結(jié)
第四章 基于LES/VOF方法橢圓噴孔初次霧化微觀特性研究
    4.1 橢圓噴孔初次霧化理論建模與模型驗證
    4.2 橢圓噴孔初次霧化特性仿真分析
        4.2.1 橢圓噴孔初次霧化計算方案
        4.2.2 橢圓噴孔初次霧化特性
    4.3 本章小結(jié)
第五章 橢圓噴孔二次霧化與蒸發(fā)特性研究
    5.1 噴霧試驗測試平臺與方法
    5.2 橢圓噴孔非蒸發(fā)條件下射流霧化試驗研究
        5.2.1 橢圓噴孔噴霧圖像處理與試驗誤差分析
        5.2.2 非圓噴孔形狀和壓力條件對霧化特性的影響
    5.3 橢圓噴孔蒸發(fā)條件下噴霧特性試驗研究
        5.3.1 噴霧液相長度定義
        5.3.2 噴霧液相長度結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 等邊三角形噴孔內(nèi)部流動與霧化混合特性初探
    6.1 等邊三角形噴孔內(nèi)部流動數(shù)值模擬計算
    6.2 等邊三角形噴孔內(nèi)部流動計算結(jié)果分析
    6.3 等邊三角噴孔噴霧特性試驗研究
        6.3.1 等邊三角形噴孔噴霧試驗方案
        6.3.2 等邊三角形噴孔非蒸發(fā)條件下噴霧特性試驗研究
        6.3.3 等邊三角形噴孔蒸發(fā)條件下霧化混合特性試驗研究
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 研究工作總結(jié)
    7.2 主要創(chuàng)新點
    7.3 今后工作展望
參考文獻
致謝
攻讀博士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]噴油器帶毛刺噴孔的噴霧特性試驗[J]. 高志勝,王謙,何志霞,孫偉,酈赟.  內(nèi)燃機學(xué)報. 2015(06)
[3]柴油機噴嘴噴孔非對稱結(jié)構(gòu)對近場噴霧特性的影響[J]. 吳玉強,王謙,高志勝,何志霞,孫偉,酈赟.  內(nèi)燃機工程. 2016(06)
[4]不同燃料的噴嘴內(nèi)流動與噴霧形態(tài)可視化試驗[J]. 姜光軍,張煜盛,Medhat Elkelawy,肖干.  農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2014(05)
[5]直噴汽油噴油器噴射過程近場噴霧特性[J]. 何邦全,張倓愷.  內(nèi)燃機學(xué)報. 2013(05)
[6]柴油機噴嘴內(nèi)部流動可視化試驗[J]. 鐘汶君,何志霞,王謙,閆毅,邵壯.  內(nèi)燃機學(xué)報. 2013(05)
[7]基于彈道光子成像技術(shù)的柴油機近場噴霧研究[J]. 劉勁松,許滄粟.  激光雜志. 2010(01)



本文編號：3195439