超高喷射压力下燃油射流雾化特性及诱导激波演变规律的试验研究
发布时间：2023-04-22 02:32
对于直喷式柴油机而言,提高喷射压力是改善燃油雾化和油气混合性能的最有效技术手段之一。随着高压共轨喷油系统中喷射压力的不断提高,Bosch和Delphi公司均已推出轨压超过200MPa且正在研制轨压达到300MPa的超高压喷油系统,由于国内外对超高喷射压力条件下的燃油雾化特性研究极少,超高压喷雾与常规高压喷雾在宏观和微观特性上是否存在异同有待探讨,因此开展超高压燃油雾化方面的研究具有重要的现实意义和工程应用价值。本研究以200MPa(高压)至400MPa(超高压)为喷射压力范围,针对燃油喷雾的贯穿发展宏观特性与喷雾场液滴粒径的微观特性,采用试验方法进行探索性研究。深入开展超高压燃油射流雾化过程的试验研究,有助于加深人们对超高压燃油射流雾化机理的理解和认识,丰富和发展燃油雾化的相关基础理论,具有重要的理论意义。本文围绕超高压液泵增压装置为核心搭建了超高压燃油喷雾试验系统,借助于激波管的灵感和思路自主设计了适用于超高压喷射的关键部件——破膜式喷油器,通过公式计算和测试试验确定了合理的喷嘴尺寸(喷嘴流道直径、柱塞流道直径)、膜片材质及膜片厚度与破膜压力之间的对应关系。为了满足高背压喷雾研究和适...
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景及意义
1.2 超高压喷雾的国内外研究现状
1.2.1 液体射流雾化早期研究
1.2.2 高压至超高喷射压力条件下射流雾化研究现状
1.2.3 射流雾化诱导激波特性的研究现状
1.2.4 目前超高压喷雾研究中所存在的问题
1.3 本文的主要研究内容
2 超高压燃油喷雾试验系统的搭建
2.1 试验系统设计思想
2.2 试验系统总体结构
2.3 超高压增压装置
2.4 破膜式喷油器
2.4.1 膜片选材
2.4.2 膜片及流道尺寸优化
2.5 喷雾定容测试试验装置
2.6 数据采集设备
2.7 本章小结
3 超高压燃油喷雾宏观特性的试验研究
3.1 超高喷射压力对燃油喷雾宏观特性的影响研究
3.1.1 超高喷射压力对喷雾形态的影响
3.1.2 超高喷射压力对喷雾贯穿特性的影响
3.1.3 超高喷射压力对喷雾锥角特性的影响
3.2 喷孔直径对超高压燃油喷雾宏观特性的影响研究
3.2.1 喷孔直径对超高压燃油喷雾贯穿特性的影响
3.2.2 喷孔直径对超高压燃油喷雾锥角特性的影响
3.3 环境气体背压对超高压喷雾宏观特性的影响研究
3.3.1 环境气体背压对超高压燃油喷雾贯穿特性的影响
3.3.2 环境气体背压对超高压燃油喷雾锥角特性的影响
3.4 喷雾模型的拟合
3.5 本章小结
4 超高压燃油喷雾液滴粒径分布特性的试验研究
4.1 超高压喷雾场液滴粒径测试装置
4.2 喷雾场液滴粒径分布特性变化规律
4.2.1 超高压喷雾场不同轴向位置液滴粒径分布特性
4.2.2 超高压喷雾场不同径向位置液滴粒径分布特性
4.3 喷射压力和喷孔直径对喷雾场粒径分布的影响
4.3.1 喷射压力对喷雾场液滴粒径分布的影响
4.3.2 喷孔直径对超高压喷雾场液滴粒径分布的影响
4.4 本章小结
5 超高压燃油喷雾诱导激波特性的试验研究
5.1 喷雾诱导激波原理
5.2 超高压燃油喷雾近喷孔前缘诱导激波产生机理研究
5.2.1 前缘激波在激波产生初期的变化规律
5.2.2 超高喷射压力对双模式激波连接点分布特性的影响研究
5.3 超高压燃油喷雾诱导前缘激波形态变化规律的试验研究
5.3.1 喷射压力对前缘激波形态的影响研究
5.3.2 喷孔直径对超高压喷雾前缘激波形态的影响研究
5.3.3 环境背压对超高压喷雾前缘激波的影响研究
5.4 本章小结
6 超高压燃油喷雾发展与激波演变之间的相关性分析
6.1 超高压燃油喷雾迎风面形态对前缘激波传播特性的影响
6.1.1 喷雾迎风面形态与弓形激波之间的相关性分析
6.1.2 喷雾迎风面形态及贯穿速度与斜激波角度之间的相关性分析
6.2 超高压燃油喷雾对多重随体激波发展特性的影响
6.2.1 喷雾最大迎风面对多重随体激波的影响
6.2.2 喷射压力对多重随体激波尾部扩张角的影响
6.3 本章小结
7 研究工作总结与展望
7.1 论文主要工作及结论
7.2 研究工作主要创新点
7.3 本论文后续研究展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
本文编号：3796738
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景及意义
1.2 超高压喷雾的国内外研究现状
1.2.1 液体射流雾化早期研究
1.2.2 高压至超高喷射压力条件下射流雾化研究现状
1.2.3 射流雾化诱导激波特性的研究现状
1.2.4 目前超高压喷雾研究中所存在的问题
1.3 本文的主要研究内容
2 超高压燃油喷雾试验系统的搭建
2.1 试验系统设计思想
2.2 试验系统总体结构
2.3 超高压增压装置
2.4 破膜式喷油器
2.4.1 膜片选材
2.4.2 膜片及流道尺寸优化
2.5 喷雾定容测试试验装置
2.6 数据采集设备
2.7 本章小结
3 超高压燃油喷雾宏观特性的试验研究
3.1 超高喷射压力对燃油喷雾宏观特性的影响研究
3.1.1 超高喷射压力对喷雾形态的影响
3.1.2 超高喷射压力对喷雾贯穿特性的影响
3.1.3 超高喷射压力对喷雾锥角特性的影响
3.2 喷孔直径对超高压燃油喷雾宏观特性的影响研究
3.2.1 喷孔直径对超高压燃油喷雾贯穿特性的影响
3.2.2 喷孔直径对超高压燃油喷雾锥角特性的影响
3.3 环境气体背压对超高压喷雾宏观特性的影响研究
3.3.1 环境气体背压对超高压燃油喷雾贯穿特性的影响
3.3.2 环境气体背压对超高压燃油喷雾锥角特性的影响
3.4 喷雾模型的拟合
3.5 本章小结
4 超高压燃油喷雾液滴粒径分布特性的试验研究
4.1 超高压喷雾场液滴粒径测试装置
4.2 喷雾场液滴粒径分布特性变化规律
4.2.1 超高压喷雾场不同轴向位置液滴粒径分布特性
4.2.2 超高压喷雾场不同径向位置液滴粒径分布特性
4.3 喷射压力和喷孔直径对喷雾场粒径分布的影响
4.3.1 喷射压力对喷雾场液滴粒径分布的影响
4.3.2 喷孔直径对超高压喷雾场液滴粒径分布的影响
4.4 本章小结
5 超高压燃油喷雾诱导激波特性的试验研究
5.1 喷雾诱导激波原理
5.2 超高压燃油喷雾近喷孔前缘诱导激波产生机理研究
5.2.1 前缘激波在激波产生初期的变化规律
5.2.2 超高喷射压力对双模式激波连接点分布特性的影响研究
5.3 超高压燃油喷雾诱导前缘激波形态变化规律的试验研究
5.3.1 喷射压力对前缘激波形态的影响研究
5.3.2 喷孔直径对超高压喷雾前缘激波形态的影响研究
5.3.3 环境背压对超高压喷雾前缘激波的影响研究
5.4 本章小结
6 超高压燃油喷雾发展与激波演变之间的相关性分析
6.1 超高压燃油喷雾迎风面形态对前缘激波传播特性的影响
6.1.1 喷雾迎风面形态与弓形激波之间的相关性分析
6.1.2 喷雾迎风面形态及贯穿速度与斜激波角度之间的相关性分析
6.2 超高压燃油喷雾对多重随体激波发展特性的影响
6.2.1 喷雾最大迎风面对多重随体激波的影响
6.2.2 喷射压力对多重随体激波尾部扩张角的影响
6.3 本章小结
7 研究工作总结与展望
7.1 论文主要工作及结论
7.2 研究工作主要创新点
7.3 本论文后续研究展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
本文编号：3796738
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3796738.html
