為進(jìn)一步優(yōu)化燃燒效率、瞬時(shí)響應(yīng)特性及燃燒過(guò)程可控性,新一代缸內(nèi)直噴汽油機(jī)（GDI）燃油噴射壓力被提高至35MPa,且50MPa超高壓噴射系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入研發(fā)階段。雖然GDI噴射壓力仍遠(yuǎn)低于柴油機(jī),但由于汽油飽和蒸汽壓高于柴油(P_sat|_汽油≈80kPa,P_sat|_柴油≈30kPa),更易發(fā)生空化,因此其燃油噴射過(guò)程噴孔內(nèi)極易出現(xiàn)類(lèi)似柴油機(jī)的空化多相流態(tài),進(jìn)而對(duì)噴孔流量和射流破碎造成顯著影響。在這種背景下,以噴孔內(nèi)瞬時(shí)空化多相流態(tài)為起點(diǎn),對(duì)GDI燃油噴射過(guò)程進(jìn)行研究,明晰噴孔內(nèi)空化現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展、潰滅及形態(tài)變異等瞬時(shí)演變機(jī)理,充分考慮空化效應(yīng)對(duì)噴孔流量及瞬時(shí)噴霧特性的影響,可以實(shí)現(xiàn)更為精確可靠的GDI超高壓燃油噴射過(guò)程控制。本文以GDI噴油器臨界空化數(shù)一維數(shù)學(xué)模型構(gòu)建為切入點(diǎn),在揭示GDI噴孔內(nèi)存在空化多相流態(tài)的基礎(chǔ)上,結(jié)合數(shù)值模擬技術(shù)與陰影成像可視化試驗(yàn),圍繞兩個(gè)科學(xué)問(wèn)題展開(kāi)研究——“空化形態(tài)瞬時(shí)演變機(jī)理及其對(duì)霧化過(guò)程的影響機(jī)制”與“不凝性氣體對(duì)空化強(qiáng)度的影響機(jī)制及空化強(qiáng)度的主動(dòng)控制方法”。為證明以噴... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

液態(tài)燃油霧化過(guò)程三大影響因素

圖 1.2 燃油噴射和霧化過(guò)程研究起點(diǎn)前移示意目前新一代 GDI 汽油機(jī)噴射系統(tǒng)油壓可達(dá) 35MPa，以進(jìn)一步優(yōu)化燃燒效率時(shí)響應(yīng)特性和燃燒過(guò)程可控性，且 50MPa 的超高壓噴射系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入研發(fā)，在這種超高壓噴射條件下，GDI 噴油器噴孔內(nèi)不可避免地出現(xiàn)以空化現(xiàn)象因的復(fù)雜多相流態(tài)，從而對(duì)噴孔出口流量、射流破碎及缸內(nèi)混合氣形成產(chǎn)生

并充分考慮其對(duì)噴孔流量和噴霧特性的直接影響，進(jìn)而明晰 GDI 噴高壓噴射條件下的流量和噴霧特性，為 GDI 超高壓燃油噴射過(guò)程的全面燃燒系統(tǒng)優(yōu)化奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，如圖 1.2 所示。2 空化的基本原理和分類(lèi)空化現(xiàn)象在自然界和工業(yè)領(lǐng)域普遍存在。這一概念最早在船舶動(dòng)力領(lǐng)：1893 年及其后的數(shù)年中，英國(guó)的一條驅(qū)逐艦和一條汽輪機(jī)船先后在航然發(fā)生航速下跌，檢查發(fā)現(xiàn)是由于螺旋槳槳葉被擊穿，而這正是空化現(xiàn)象導(dǎo) 1.3 所示即為一個(gè)典型的螺旋槳槳葉被空化泡擊穿案例；1897 年，英rnaby 在研究船舶螺旋槳推進(jìn)效率嚴(yán)重下降問(wèn)題的過(guò)程中，參考了 Reynold旋槳上壓力降低至真空時(shí)，將有空氣被吸入”的分析，將擊穿螺旋槳槳葉水動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象定義為空化(Cavitation)，這是空化這一概念第一次被正式32]。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
[1]柴油機(jī)噴嘴內(nèi)線空化特性及其對(duì)燃油噴射與噴霧影響的研究[D]. 孫申鑫.江蘇大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3571020