基于單缸二沖程光學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī),開展了相同熱力學(xué)條件下正十二烷在不同噴射策略下的油氣混合及燃燒過程的可視化研究。采用高速紋影成像觀測(cè)噴霧幾何形狀的瞬態(tài)變化并測(cè)量火焰浮起長度,通過氣缸壓力曲線來計(jì)算放熱率以研究整個(gè)燃燒過程。燃油兩段噴射策略的不同點(diǎn)主要在于不同的噴油間隔及初次噴油量。試驗(yàn)結(jié)果表明,噴油間隔和初次噴油量對(duì)第二次著火延遲期和火焰浮起長度沒有明顯影響,但火焰浮起長度對(duì)噴油間隔相較著火延遲期更敏感;整個(gè)噴射過程的總?cè)紵什粫?huì)隨噴油間隔或初次噴油持續(xù)期的變化而變化,但第二次噴射的燃燒效率總是高于初次燃油噴射的燃燒效率。 

【文章來源】：車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2020,(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

氣缸蓋剖面圖

紋影法光路示意

紋影法基于光束從一種介質(zhì)到另一種介質(zhì)時(shí)不同的折射率而導(dǎo)致偏差,如果考慮連續(xù)的非均勻介質(zhì),則折射率的變化由梯度表示。被測(cè)流場(chǎng)中的折射率梯度正比于流場(chǎng)的氣流密度,利用這一原理實(shí)現(xiàn)對(duì)氣流邊界層的捕捉。燃油氣相與環(huán)境氣體空氣之間存在較大的折射率差和密度差,采用紋影法即可獲得清晰的燃油氣相與環(huán)境氣體之間的邊界輪廓曲線。圖像處理過程中,首先應(yīng)用動(dòng)態(tài)背景法對(duì)背景進(jìn)行校核,然后,將圖片進(jìn)行二值化處理,動(dòng)態(tài)選取一定閾值來檢測(cè)噴霧邊界,最后,獲得噴霧輪廓后,定義輪廓上距離噴嘴出口最遠(yuǎn)的點(diǎn)為噴霧貫穿距。此外,除了噴霧貫穿距,還通過分析紋影圖像遠(yuǎn)離噴嘴尖端5個(gè)像素點(diǎn)之外的每兩個(gè)位置之間的噴霧徑向增量,得到了兩次噴射的火焰浮起長度(將徑向增量峰值發(fā)生的位置與噴嘴之間的距離定義為火焰浮起長度)。在環(huán)境溫度高于800 K,密度為22.8 kg/m3條件下,紋影法已被OH*化學(xué)熒光法證實(shí)為一種有效檢測(cè)火焰浮起長度的工具[10]。圖3示出通過紋影圖像得到火焰浮起長度的一個(gè)例子。1.3 放熱率計(jì)算


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