高压下多孔GDI喷油器闪急沸腾喷雾特性的研究

发布时间：2023-03-23 02:00

　　相对于传统的进气道喷射(PFI)汽油机而言,缸内直喷(GDI)汽油机可以灵活地控制混合气形成以及燃烧过程,目前已成为车用发动机的主流。为满足日益严格的排放法规,对GDI汽油机的喷雾质量提出了更高的要求。闪急沸腾(闪沸)喷雾已被证实可以显著改善GDI汽油机的喷雾质量,并且普遍存在于实际工况中。然而实际发动机中的闪沸喷雾形态可能会发生改变,出现喷雾坍塌现象,从而造成排放恶化。因此有必要进一步对闪沸喷雾坍塌机理进行研究,以此来抑制闪沸喷雾坍塌行为。本课题将围绕高背压下的闪沸喷雾形态,油束液滴内部的气泡增长规律以及油束间的相互作用进行研究,来深入理解闪沸喷雾坍塌机理。在高背压闪沸条件下,对正己烷的喷雾形态进行观察,发现单独油束,闪沸喷雾未发生坍塌,并且随油温的增加喷雾宽度逐渐变宽。这是由于高背压闪沸环境下产生的大量蒸汽抵消了高速射流运动引起的低压区,从而证实了高速射流运动引起的低压区不能完全解释闪沸环境下的喷雾坍塌。通过提高喷射压力来增强射流速度,发现喷雾仍未坍塌,进一步核实了此结论。对高背压闪沸环境下油束内部的气泡增长进行研究,发现提高油温将促进气泡半径的增加,而随着背压的增加气泡增长被抑制...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 直喷汽油机
        1.2.1 直喷发动机的发展
        1.2.2 缸内直喷汽油机喷油器类型
    1.3 多孔GDI喷油器的喷雾分类
    1.4 多孔GDI喷油器闪急沸腾喷雾的研究综述
        1.4.1 闪沸喷雾的雾化机理
        1.4.2 闪急沸腾喷雾特性的研究
        1.4.3 闪沸喷雾坍塌特性的研究
    1.5 本文的研究内容及意义
2 试验系统及图像处理
    2.1 试验系统简介
        2.1.1 定容弹系统
        2.1.2 燃油喷射系统
        2.1.3 高速摄影系统
    2.2 图像处理及喷雾参数定义
        2.2.1 喷雾图像处理
        2.2.2 喷雾参数定义
    2.3 试验方案介绍
    2.4 本章小节
3 高压下多孔闪沸喷雾特性的试验研究
    3.1 高背压下多孔闪沸喷雾特性研究
        3.1.1 高背压下多孔闪沸喷雾的演变过程
        3.1.2 燃油温度对闪沸喷雾特性的影响
        3.1.3 环境背压对闪沸喷雾特性的影响
    3.2 不同喷射压力下多孔闪沸喷雾特性的研究
        3.2.1 不同喷射压力下多孔闪沸喷雾的形貌
        3.2.2 喷射压力的影响
    3.3 本章小结
4 高压下多孔闪沸喷雾形态影响因素解析
    4.1 高压闪沸喷雾中气泡增长规律的研究
        4.1.1 油温对气泡增长规律的影响
        4.1.2 背压对气泡增长规律的影响
        4.1.3 固定时刻内气泡增长规律的研究
    4.2 油束间相互作用的研究
        4.2.1 油温对单孔喷雾特性的影响
        4.2.2 背压对单孔喷雾特性的影响
        4.2.3 高背压下油束间相互作用的解析
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
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本文编号：3768046