基于可视化的缸内直喷汽油机喷雾油束间相互作用的试验研究
发布时间：2021-07-29 12:01
环境污染日益严重,石油能源日益短缺,排放法规不断加严都对缸内直喷汽油机（GDI-gasoline direct injection engine）提出了更高的要求。对于多孔GDI喷油器,多个油束之间会发生相互作用进而相互聚拢发生喷雾坍塌现象。喷雾发生坍塌后会改变燃油在气缸内的空间分布,影响混合气的形成质量,进而影响发动机的燃烧和排放,因此需要对缸内直喷汽油机多孔喷油器的喷雾特性进入深入研究。本课题围绕喷雾油束间相互作用的影响因素和作用机理两个方面展开研究,分析了环境因素对多孔GDI喷雾特性的影响并对多孔GDI喷雾油束之间相互作用机理进行解析。在非闪沸条件下,研究了燃油温度、背压和背景气密度对喷雾宽度和喷雾贯穿距离的影响,总结了非闪沸条件下多孔GDI喷雾油束间相互作用机理,并据此对喷雾坍塌程度的变化规律做出解释。研究结果表明:燃油温度的变化对喷雾宽度和喷雾贯穿距离的影响较小;增加背压和背景气密度会增强喷雾油束间相互作用,使得喷雾坍塌加重,同时背压和背景气密度的增加会使喷雾发展所受的阻力增加,贯穿距离减小;非闪沸条件下的喷雾坍塌可以用射流诱导相互作用来解释,而影响射流诱导相互作用的关键因素...
【文章来源】：烟台大学山东省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
液体压力-温度相图及不同热力学条件下的喷射过程（①：单相液体喷射；②：过热气
第1章绪论10经过二次破碎后小液滴的数量会大大增加，同时液体的表面积也会因为液滴数量的增加也大大增加，因此液体的蒸发速度会加快。在非闪沸条件下的射流过程中，由于液体内部未发生相变，因此没有气泡的产生，蒸发过程只在液体表面进行。图1-5非闪沸喷雾的雾化和蒸发过程[14]当液体被喷射到压力低于其饱和蒸汽压的环境中，此时液体处于过热状态，处于过热状态的液体在热力学上属于不稳定状态，液体内部因此会产生相变，大量气泡在液体内部产生，这种过热液体产生大量气泡的过程称为闪急沸腾（flashboiling）。闪沸喷雾的热力学过程如图1-6所示。图1-6闪沸喷雾的热力学过程[47]燃油未从喷油器喷出之前处于高压状态，此时燃油的热力学状态对应于A点；随着燃油从喷孔中喷出，压力迅速下降并最终与环境压力持平；若环境背压Pamb低于燃油温度所对应的饱和蒸汽压力Psat，则此时的燃油处于过热状态，燃油会发生
第1章绪论10经过二次破碎后小液滴的数量会大大增加，同时液体的表面积也会因为液滴数量的增加也大大增加，因此液体的蒸发速度会加快。在非闪沸条件下的射流过程中，由于液体内部未发生相变，因此没有气泡的产生，蒸发过程只在液体表面进行。图1-5非闪沸喷雾的雾化和蒸发过程[14]当液体被喷射到压力低于其饱和蒸汽压的环境中，此时液体处于过热状态，处于过热状态的液体在热力学上属于不稳定状态，液体内部因此会产生相变，大量气泡在液体内部产生，这种过热液体产生大量气泡的过程称为闪急沸腾（flashboiling）。闪沸喷雾的热力学过程如图1-6所示。图1-6闪沸喷雾的热力学过程[47]燃油未从喷油器喷出之前处于高压状态，此时燃油的热力学状态对应于A点；随着燃油从喷孔中喷出，压力迅速下降并最终与环境压力持平；若环境背压Pamb低于燃油温度所对应的饱和蒸汽压力Psat，则此时的燃油处于过热状态，燃油会发生
【参考文献】：
期刊论文
[1]高背压下GDI发动机多孔喷嘴油束间的相互作用[J]. 丁海春,郭恒杰,张周,马骁,李雁飞,王志. 内燃机学报. 2018(05)
[2]燃油喷射压力对缸内直喷汽油机喷雾特性的影响[J]. 钱丁超,段加全,刘耀东,王振喜,陈海娥,宫艳峰. 车用发动机. 2018(04)
[3]高背压下GDI油束喷雾特性的试验[J]. 李雁飞,郭恒杰,王建昕,徐宏明. 内燃机学报. 2016(04)
[4]燃油温度和喷射压力对葵花籽油与柴油喷雾特性的影响[J]. 何旭,刘海,曾威霖,余红东,Bohl Thomas,田国弘,李向荣,刘福水. 农业工程学报. 2014(15)
[5]燃油温度对喷雾特性的影响研究[J]. 佘金平,张煜盛,张辉亚,闫妍,徐波. 内燃机工程. 2011(05)
[6]燃烧室背压对压力涡流喷嘴喷雾特性的影响[J]. 刘涛涛,张武高,陈晓玲,顾根香,郭晓宁,黄震. 农业机械学报. 2011(03)
[7]高效清洁车用汽油机燃烧的研究进展[J]. 王建昕,王志. 汽车安全与节能学报. 2010(03)
[8]影响火花点火发动机碳氢排放因素的研究[J]. 黄佐华,蒋德明,周龙保. 中国机械工程. 1997(01)
博士论文
[1]基于先进激光诊断技术解明高速液体射流的雾化和蒸发机理[D]. 张高明.上海交通大学 2014
硕士论文
[1]基于MATLAB的喷雾图像测量系统的研究[D]. 侯绪超.长安大学 2010
[2]直喷汽油机多孔喷油器的喷雾特性研究[D]. 毛立伟.天津大学 2008
[3]柴油—生物柴油混合燃料喷雾图像处理的研究[D]. 庄严.长安大学 2008
本文编号：3309286
【文章来源】：烟台大学山东省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
液体压力-温度相图及不同热力学条件下的喷射过程（①：单相液体喷射；②：过热气
第1章绪论10经过二次破碎后小液滴的数量会大大增加，同时液体的表面积也会因为液滴数量的增加也大大增加，因此液体的蒸发速度会加快。在非闪沸条件下的射流过程中，由于液体内部未发生相变，因此没有气泡的产生，蒸发过程只在液体表面进行。图1-5非闪沸喷雾的雾化和蒸发过程[14]当液体被喷射到压力低于其饱和蒸汽压的环境中，此时液体处于过热状态，处于过热状态的液体在热力学上属于不稳定状态，液体内部因此会产生相变，大量气泡在液体内部产生，这种过热液体产生大量气泡的过程称为闪急沸腾（flashboiling）。闪沸喷雾的热力学过程如图1-6所示。图1-6闪沸喷雾的热力学过程[47]燃油未从喷油器喷出之前处于高压状态，此时燃油的热力学状态对应于A点；随着燃油从喷孔中喷出，压力迅速下降并最终与环境压力持平；若环境背压Pamb低于燃油温度所对应的饱和蒸汽压力Psat，则此时的燃油处于过热状态，燃油会发生
第1章绪论10经过二次破碎后小液滴的数量会大大增加，同时液体的表面积也会因为液滴数量的增加也大大增加，因此液体的蒸发速度会加快。在非闪沸条件下的射流过程中，由于液体内部未发生相变，因此没有气泡的产生，蒸发过程只在液体表面进行。图1-5非闪沸喷雾的雾化和蒸发过程[14]当液体被喷射到压力低于其饱和蒸汽压的环境中，此时液体处于过热状态，处于过热状态的液体在热力学上属于不稳定状态，液体内部因此会产生相变，大量气泡在液体内部产生，这种过热液体产生大量气泡的过程称为闪急沸腾（flashboiling）。闪沸喷雾的热力学过程如图1-6所示。图1-6闪沸喷雾的热力学过程[47]燃油未从喷油器喷出之前处于高压状态，此时燃油的热力学状态对应于A点；随着燃油从喷孔中喷出，压力迅速下降并最终与环境压力持平；若环境背压Pamb低于燃油温度所对应的饱和蒸汽压力Psat，则此时的燃油处于过热状态，燃油会发生
【参考文献】：
期刊论文
[1]高背压下GDI发动机多孔喷嘴油束间的相互作用[J]. 丁海春,郭恒杰,张周,马骁,李雁飞,王志. 内燃机学报. 2018(05)
[2]燃油喷射压力对缸内直喷汽油机喷雾特性的影响[J]. 钱丁超,段加全,刘耀东,王振喜,陈海娥,宫艳峰. 车用发动机. 2018(04)
[3]高背压下GDI油束喷雾特性的试验[J]. 李雁飞,郭恒杰,王建昕,徐宏明. 内燃机学报. 2016(04)
[4]燃油温度和喷射压力对葵花籽油与柴油喷雾特性的影响[J]. 何旭,刘海,曾威霖,余红东,Bohl Thomas,田国弘,李向荣,刘福水. 农业工程学报. 2014(15)
[5]燃油温度对喷雾特性的影响研究[J]. 佘金平,张煜盛,张辉亚,闫妍,徐波. 内燃机工程. 2011(05)
[6]燃烧室背压对压力涡流喷嘴喷雾特性的影响[J]. 刘涛涛,张武高,陈晓玲,顾根香,郭晓宁,黄震. 农业机械学报. 2011(03)
[7]高效清洁车用汽油机燃烧的研究进展[J]. 王建昕,王志. 汽车安全与节能学报. 2010(03)
[8]影响火花点火发动机碳氢排放因素的研究[J]. 黄佐华,蒋德明,周龙保. 中国机械工程. 1997(01)
博士论文
[1]基于先进激光诊断技术解明高速液体射流的雾化和蒸发机理[D]. 张高明.上海交通大学 2014
硕士论文
[1]基于MATLAB的喷雾图像测量系统的研究[D]. 侯绪超.长安大学 2010
[2]直喷汽油机多孔喷油器的喷雾特性研究[D]. 毛立伟.天津大学 2008
[3]柴油—生物柴油混合燃料喷雾图像处理的研究[D]. 庄严.长安大学 2008
本文编号：3309286
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