隨著排放法規(guī)的不斷升級與能源短缺的問題越來越突出,高功率密度、低油耗、清潔排放已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代內(nèi)燃機的主流發(fā)展趨勢。柴油機以其獨特的性能優(yōu)勢,越來越受到廣泛的應(yīng)用。柴油機以擴散燃燒為主,燃油與空氣的混合過程是影響燃燒過程的關(guān)鍵,油、氣混合的好壞直接影響到柴油機的動力性、經(jīng)濟性和排放性能。為此,針對一款高速直噴柴油機,采用試驗與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究了柴油機的噴霧特性、油與氣混合過程及混合氣的質(zhì)量,并對影響混合氣形成的因素進行了分析與研究。首先,建立了該款柴油機噴油器內(nèi)部流動空間的三維幾何模型,利用CFD軟件建立了模擬噴油器針閥運動的動態(tài)模擬計算模型,計算了噴孔內(nèi)部燃油的空化流動情況。分析了針閥上升過程、保持過程、下降過程中,噴孔內(nèi)部流動情況以及空化區(qū)域的變化,并將噴孔出口平面的具體流動信息作為柴油機噴霧模擬的邊界條件。研究結(jié)果表明：針閥打開的過程中,噴孔內(nèi)部的空化迅速發(fā)展,空化區(qū)域逐漸增大；針閥升程保持不變時,噴孔內(nèi)部空化基本穩(wěn)定,但噴孔出口平面的空化繼續(xù)發(fā)展,逐漸出現(xiàn)完全空化現(xiàn)象并趨于穩(wěn)定；針閥關(guān)閉的過程中,噴孔內(nèi)部總的空化區(qū)域基本穩(wěn)定,但是完全空化的區(qū)域逐漸增大,在針閥即將關(guān)閉... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１噴油器內(nèi)部空間實體模型??Ｆｉｇ．２－１?Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｉｎｊｅｃｔｏｒ?ｉｎｔｅｒｉｏｒ?ｓｐａｃｅ??

圖２－３局部網(wǎng)格模型??Ｆｉｇ．２－３?Ｐａｒｔｉａｌ?ｍｅｓｈ?ｍｏｄｅｌ??算參數(shù)的設(shè)置??時，選擇基于曲軸轉(zhuǎn)角的方式進行瞬態(tài)計算，轉(zhuǎn)速為２２００ｒ／始轉(zhuǎn)角為７１３°?ＣＡ，結(jié)束時刻為７３５°?ＣＡ。計算步長的選取對性有很大的影響，步長太大會引起計算發(fā)散，步長太小又會過慢，所需要選擇合理的步長。一般，在針閥打開初期，長，Ｗ保證計算的收斂性；之后，在確保計算精度的基礎(chǔ)增大計算步長，提高計算速度。??器的入口、出口均為壓力邊界條件，進口壓力６？＝１６０ｔ１４ｗ，出表面流體無滑移并忽略表面?zhèn)鳠�，近壁面區(qū)域采用標(biāo)準(zhǔn)處理。柴油液相、氣相物理屬性如表２－１所示。計算時假設(shè)柴縮流體，不考慮柴油流動過程中能量損失和轉(zhuǎn)化，忽略柴油黏

??所示的梯形。如圖２－３為局部網(wǎng)格模型。網(wǎng)格總數(shù)約為７０萬。??０．３????ｒ－?／?＼??０?Ｉ?／?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｊ???７１０?７１５?７２０?７?巧?７３０?７３５?７４０??曲軸轉(zhuǎn)角／°?ＣＡ??圖２－２?簡化的針閥升程曲線??Ｆｉｇ．２－２?Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ?ｎｅｅｄｌｅ?ｌｉｆｔ?ｃｕｒｖｅ??Ｖｉ??圖２－３局部網(wǎng)格模型??Ｆｉｇ．２－３?Ｐａｒｔｉａｌ?ｍｅｓｈ?ｍｏｄｅｌ??２．２．３計算參數(shù)的設(shè)置??計算時，選擇基于曲軸轉(zhuǎn)角的方式進行瞬態(tài)計算，轉(zhuǎn)速為２２００ｒ／ｍｉｎ，??計算起始轉(zhuǎn)角為７１３°?ＣＡ，結(jié)束時刻為７３５°?ＣＡ。計算步長的選取對于計??算的收斂性有很大的影響，步長太大會引起計算發(fā)散，步長太小又會導(dǎo)致??計算速度過慢，所需要選擇合理的步長。一般，在針閥打開初期，選擇??較小的步長，Ｗ保證計算的收斂性；之后，在確保計算精度的基礎(chǔ)上，可??適當(dāng)增大計算步長，提高計算速度。??噴油器的入口、出口均為壓力邊界條件，進口壓力６？＝１６０ｔ１４ｗ，出口皮??為表面流體無滑移并忽略表面?zhèn)鳠?

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]高壓共軌柴油機混合氣形成及燃燒特性的研究[D]. 崔磊.吉林大學(xué) 2013
[2]共軌條件下系統(tǒng)參數(shù)對噴霧特性的影響[D]. 張培紅.河南科技大學(xué) 2012
[3]小型高速航空柴油機混合氣形成的仿真分析[D]. 雒先.北京交通大學(xué) 2011
[4]高壓共軌燃油噴射霧化特性試驗研究[D]. 豈斌.中南大學(xué) 2010
[5]柴油機燃油高壓噴霧PIV測量及數(shù)值模擬[D]. 萬吉安.華中科技大學(xué) 2004



本文編號：3433340