耦合内部流动的柴油机交叉喷孔雾化特性研究

发布时间：2017-11-15 16:21

  本文关键词：耦合内部流动的柴油机交叉喷孔雾化特性研究

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【摘要】：节能与减排是柴油机的两大主题,而燃油的雾化特性决定了燃油的燃烧速率和排放特性。提高喷射压力可以改善燃油雾化特性,但过高的喷射压力会使燃油喷射系统出现密封困难、可靠性下降等问题。本文采用交叉喷孔结构的喷油器,这种喷油器可在较低的喷射压力下获得良好的雾化特性。本文首先建立喷油器交叉喷孔的几何模型,模拟交叉喷孔的内部流动过程,研究其内部流动特性,并与实验值对比,修正仿真模型参数。在此基础上,建立耦合内部流动的交叉喷孔燃油雾化模型,模拟交叉喷孔喷雾过程,并与实验结果进行对比,验证耦合模型的准确性。通过建立的交叉喷孔内部流动数学模型,研究了子喷孔夹角、喷射压力和燃烧室压力对交叉喷孔内部流动特性的影响规律。对比分析了相同流通面积的交叉喷孔与单孔的内部流动特性,重点分析了交叉喷孔汇流处液体扰动的影响规律。结果表明,交叉喷孔可以抑制空穴效应的产生;增大子喷孔夹角可以有效提高喷孔出口处的径向速度分量,可以通过调整交叉角度设定合理的贯穿距,进而避免喷雾与缸壁相撞;而增大喷射压力和燃烧室压力对喷孔出口的径向速度的影响较小;交叉喷孔的径向速度分量明显大于单孔。在深入分析交叉喷孔内部流动特性的基础上,研究了子喷孔夹角、喷射压力和燃烧室压力对交叉喷孔雾化特性的影响规律,包括喷雾贯穿距、SMD、喷雾锥角和喷雾掺混空气质量等参数。进一步对比分析了相同流通面积下的交叉喷孔与单孔的燃油雾化特性,重点分析了喷孔结构对雾化特性的影响。结果表明,随着子喷孔夹角的增加,喷雾贯穿距和SMD明显减小,喷雾锥角明显增大;而喷射压力的升高,贯穿距增大,SMD减小,而喷雾锥角没有发生明显变化。燃烧室压力的升高,贯穿距减小,SMD减小,喷雾锥角变化较小。交叉喷孔的喷雾效果明显优于单孔。
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK421

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本文编号：1190442