天然氣缸內(nèi)直噴是當(dāng)前的熱點(diǎn)技術(shù)之一,研究其射流特性及射流卷吸規(guī)律對(duì)優(yōu)化直噴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)有重要意義.建立了三維模型,開展了高壓甲烷氣體在圓形單噴孔中的射流特性三維仿真研究,并結(jié)合質(zhì)量流量和貫穿距離試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了模型;研究了入口壓力為5、10和20 MPa、背壓為2 MPa時(shí)噴嘴內(nèi)流動(dòng)以及氣體射流的變化規(guī)律.結(jié)果表明:噴嘴出口處射流速度達(dá)到音速時(shí),出現(xiàn)速度雍塞;根據(jù)氣體射流平均速度發(fā)展趨勢(shì),噴嘴外氣體射流可分為兩個(gè)區(qū)域:噴嘴近端區(qū)域,氣體離開噴嘴迅速膨脹,形成馬赫盤,導(dǎo)致該區(qū)域氣體射流速度迅速下降;噴嘴遠(yuǎn)端區(qū)域,馬赫盤消失,氣體膨脹作用較小,氣體射流速度趨于平緩;在近噴嘴端區(qū)域,射流天然氣對(duì)背景氣體的卷吸能力較強(qiáng),氣體射流區(qū)域的質(zhì)量流量增加率較大,而在噴嘴遠(yuǎn)端區(qū)域,卷吸能力減弱,射流區(qū)域的質(zhì)量流量變化不大.因而可知高壓甲烷射流特性及其對(duì)背景氣體的卷吸影響作用有助于研究直噴天然氣缸內(nèi)混合過程.

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【文章目錄】：
1 試驗(yàn)研究
    1.1 試驗(yàn)臺(tái)架和試驗(yàn)方法
    1.2 結(jié)果處理
2 三維仿真模型
    2.1 幾何模型的建立和網(wǎng)格劃分
    2.2 模型設(shè)置
    2.3 模型驗(yàn)證
3 仿真分析
    3.1 噴嘴內(nèi)流動(dòng)特征
    3.2 管外的射流特性
4 結(jié)論



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