基于不可壓縮流體體積（volume of fluid,VOF）函數(shù)多相流模型,模擬噴油器完整噴射周期內(nèi)的燃油流動(dòng)和空化特性,獲得噴嘴空化形成及發(fā)展的關(guān)鍵區(qū)域和影響空化效應(yīng)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù),并分析其對(duì)流場(chǎng)及空化特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明:較小針閥升程時(shí),在針閥錐形表面臺(tái)階和噴孔下邊緣位置處發(fā)生明顯空化現(xiàn)象,當(dāng)升程增加時(shí),空化集中分布在噴孔位置處,從倒圓處開始誘發(fā)并逐漸向下游延伸;針閥臺(tái)階夾角增大使得針閥表面臺(tái)階處和噴孔下緣的前部的局部空化增強(qiáng),穴蝕更嚴(yán)重,且燃油流量減小;通過(guò)增大針閥座倒圓半徑和噴孔直徑錐度系數(shù)可有效地改善噴孔局部空化程度。 

【文章來(lái)源】：內(nèi)燃機(jī)工程. 2020,41(06)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

針閥偶件模型及單噴孔計(jì)算域

為驗(yàn)證網(wǎng)格無(wú)關(guān)性，分別設(shè)置了4套不同網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)分別為99 664、145 267、249 338、583 618。以標(biāo)定工況為測(cè)試案例，在計(jì)算過(guò)程中，監(jiān)視噴孔出口處的燃油蒸氣的質(zhì)量流量。4套網(wǎng)格下燃油蒸氣質(zhì)量流量計(jì)算結(jié)果如圖2所示。由圖2可以看出，不同網(wǎng)格數(shù)下的計(jì)算結(jié)果有所差異，網(wǎng)格99 664和網(wǎng)格145 267的差別較大，但在網(wǎng)格數(shù)達(dá)到145 267之后計(jì)算結(jié)果基本保持不變，這說(shuō)明即使進(jìn)一步對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行加密，求解的精度也不會(huì)進(jìn)一步提升，即得到了網(wǎng)格無(wú)關(guān)性解。2 噴射過(guò)程噴嘴內(nèi)部流場(chǎng)及空化分析

考慮到噴油器蓄壓腔壓強(qiáng)和針閥升程難于測(cè)試，利用AMESim軟件建立了噴油器一維仿真模型，并通過(guò)標(biāo)定工況噴油規(guī)律測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行了標(biāo)定，如圖3所示。標(biāo)定點(diǎn)的循環(huán)油量、噴油持續(xù)期計(jì)算偏差均不超過(guò)±3%，證明了噴油器模型準(zhǔn)確。利用標(biāo)定后的噴油器數(shù)學(xué)模型獲取蓄壓腔壓強(qiáng)與針閥升程的關(guān)系曲線，如圖4所示。針對(duì)一個(gè)完整的噴射過(guò)程，選擇7個(gè)具有代表意義的過(guò)程點(diǎn)（圖4）進(jìn)行計(jì)算，分別為：a為針閥剛剛抬起約H/8瞬間的位置，b為針閥抬起到約0.5 H瞬間的位置，c為針閥即將到達(dá)最大升程約0.96 H瞬間的位置，d為針閥處于最大升程且壓強(qiáng)最大瞬間的位置，e為針閥從最大升程開始下降約0.96 H瞬間的位置，f為針閥下降到0.5 H瞬間的位置，g為針閥閉合前約H/8瞬間的位置。其中，H為針閥最大升程。


本文編號(hào)：3435104