對于直噴式柴油機(jī)而言,提高噴射壓力是改善燃油霧化和油氣混合性能的最有效技術(shù)手段之一。隨著高壓共軌噴油系統(tǒng)中噴射壓力的不斷提高,Bosch和Delphi公司均已推出軌壓超過200MPa且正在研制軌壓達(dá)到300MPa的超高壓噴油系統(tǒng),由于國內(nèi)外對超高噴射壓力條件下的燃油霧化特性研究極少,超高壓噴霧與常規(guī)高壓噴霧在宏觀和微觀特性上是否存在異同有待探討,因此開展超高壓燃油霧化方面的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和工程應(yīng)用價值。本研究以200MPa(高壓)至400MPa(超高壓)為噴射壓力范圍,針對燃油噴霧的貫穿發(fā)展宏觀特性與噴霧場液滴粒徑的微觀特性,采用試驗(yàn)方法進(jìn)行探索性研究。深入開展超高壓燃油射流霧化過程的試驗(yàn)研究,有助于加深人們對超高壓燃油射流霧化機(jī)理的理解和認(rèn)識,豐富和發(fā)展燃油霧化的相關(guān)基礎(chǔ)理論,具有重要的理論意義。本文圍繞超高壓液泵增壓裝置為核心搭建了超高壓燃油噴霧試驗(yàn)系統(tǒng),借助于激波管的靈感和思路自主設(shè)計(jì)了適用于超高壓噴射的關(guān)鍵部件——破膜式噴油器,通過公式計(jì)算和測試試驗(yàn)確定了合理的噴嘴尺寸(噴嘴流道直徑、柱塞流道直徑)、膜片材質(zhì)及膜片厚度與破膜壓力之間的對應(yīng)關(guān)系。為了滿足高背壓噴霧研究和適...

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 超高壓噴霧的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 液體射流霧化早期研究
        1.2.2 高壓至超高噴射壓力條件下射流霧化研究現(xiàn)狀
        1.2.3 射流霧化誘導(dǎo)激波特性的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 目前超高壓噴霧研究中所存在的問題
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
2 超高壓燃油噴霧試驗(yàn)系統(tǒng)的搭建
    2.1 試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想
    2.2 試驗(yàn)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
    2.3 超高壓增壓裝置
    2.4 破膜式噴油器
        2.4.1 膜片選材
        2.4.2 膜片及流道尺寸優(yōu)化
    2.5 噴霧定容測試試驗(yàn)裝置
    2.6 數(shù)據(jù)采集設(shè)備
    2.7 本章小結(jié)
3 超高壓燃油噴霧宏觀特性的試驗(yàn)研究
    3.1 超高噴射壓力對燃油噴霧宏觀特性的影響研究
        3.1.1 超高噴射壓力對噴霧形態(tài)的影響
        3.1.2 超高噴射壓力對噴霧貫穿特性的影響
        3.1.3 超高噴射壓力對噴霧錐角特性的影響
    3.2 噴孔直徑對超高壓燃油噴霧宏觀特性的影響研究
        3.2.1 噴孔直徑對超高壓燃油噴霧貫穿特性的影響
        3.2.2 噴孔直徑對超高壓燃油噴霧錐角特性的影響
    3.3 環(huán)境氣體背壓對超高壓噴霧宏觀特性的影響研究
        3.3.1 環(huán)境氣體背壓對超高壓燃油噴霧貫穿特性的影響
        3.3.2 環(huán)境氣體背壓對超高壓燃油噴霧錐角特性的影響
    3.4 噴霧模型的擬合
    3.5 本章小結(jié)
4 超高壓燃油噴霧液滴粒徑分布特性的試驗(yàn)研究
    4.1 超高壓噴霧場液滴粒徑測試裝置
    4.2 噴霧場液滴粒徑分布特性變化規(guī)律
        4.2.1 超高壓噴霧場不同軸向位置液滴粒徑分布特性
        4.2.2 超高壓噴霧場不同徑向位置液滴粒徑分布特性
    4.3 噴射壓力和噴孔直徑對噴霧場粒徑分布的影響
        4.3.1 噴射壓力對噴霧場液滴粒徑分布的影響
        4.3.2 噴孔直徑對超高壓噴霧場液滴粒徑分布的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 超高壓燃油噴霧誘導(dǎo)激波特性的試驗(yàn)研究
    5.1 噴霧誘導(dǎo)激波原理
    5.2 超高壓燃油噴霧近噴孔前緣誘導(dǎo)激波產(chǎn)生機(jī)理研究
        5.2.1 前緣激波在激波產(chǎn)生初期的變化規(guī)律
        5.2.2 超高噴射壓力對雙模式激波連接點(diǎn)分布特性的影響研究
    5.3 超高壓燃油噴霧誘導(dǎo)前緣激波形態(tài)變化規(guī)律的試驗(yàn)研究
        5.3.1 噴射壓力對前緣激波形態(tài)的影響研究
        5.3.2 噴孔直徑對超高壓噴霧前緣激波形態(tài)的影響研究
        5.3.3 環(huán)境背壓對超高壓噴霧前緣激波的影響研究
    5.4 本章小結(jié)
6 超高壓燃油噴霧發(fā)展與激波演變之間的相關(guān)性分析
    6.1 超高壓燃油噴霧迎風(fēng)面形態(tài)對前緣激波傳播特性的影響
        6.1.1 噴霧迎風(fēng)面形態(tài)與弓形激波之間的相關(guān)性分析
        6.1.2 噴霧迎風(fēng)面形態(tài)及貫穿速度與斜激波角度之間的相關(guān)性分析
    6.2 超高壓燃油噴霧對多重隨體激波發(fā)展特性的影響
        6.2.1 噴霧最大迎風(fēng)面對多重隨體激波的影響
        6.2.2 噴射壓力對多重隨體激波尾部擴(kuò)張角的影響
    6.3 本章小結(jié)
7 研究工作總結(jié)與展望
    7.1 論文主要工作及結(jié)論
    7.2 研究工作主要創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 本論文后續(xù)研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3796738