柴油機(jī)噴油器孔內(nèi)空化特征及機(jī)理研究.pdf

1、柴油機(jī)中噴油嘴作為噴射系統(tǒng)的終端,對(duì)燃油霧化的質(zhì)量、油束與燃燒室的配合、噴油持續(xù)期的長(zhǎng)短有決定性的影響,并且直接影響著缸內(nèi)的燃燒質(zhì)量。噴油嘴的噴霧質(zhì)量是影響柴油機(jī)性能的一個(gè)重要因素。良好的霧化效果能夠在提高柴油機(jī)動(dòng)力性能的同時(shí)降低有害物排放,改善燃油經(jīng)濟(jì)性。影響燃油噴霧混合特性的因素很多,其中噴油器中的空化現(xiàn)象對(duì)噴油器工作特性的影響尤為突出。噴嘴噴孔內(nèi)的空穴給液流造成的紊亂對(duì)液體噴束霧化造成的影響,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于由于噴束與周圍空氣產(chǎn)生摩擦所造

2、成的影響。但是到目前為止,對(duì)空穴還沒有完全的研究透徹,主要在于實(shí)際柴油機(jī)噴嘴的尺寸很小,加之噴射壓力很大以及空穴存在的時(shí)間很短暫。
　　 本文采用高分辨率相機(jī)對(duì)大尺度噴孔進(jìn)行可視化研究,通過(guò)對(duì)進(jìn)出口壓力的調(diào)節(jié)研究了無(wú)量綱數(shù)(雷諾數(shù)和空化數(shù))、實(shí)際射流參數(shù)(入口壓力、出口壓力、針閥升程)和噴嘴的結(jié)構(gòu)參數(shù)(噴孔傾角、噴孔直徑、噴孔長(zhǎng)徑比、入口倒角)對(duì)噴孔內(nèi)空化的發(fā)生、發(fā)展及其潰滅的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,空化數(shù)對(duì)空化效應(yīng)的影響較為明顯,

3、空化效應(yīng)隨空化數(shù)增大而增大；空化效應(yīng)隨雷諾數(shù)的增大也益為劇烈,但不如空化數(shù)影響明顯；實(shí)際射流參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)中凡是有利于增大空化數(shù),抑制噴孔中燃油流動(dòng)的因素都會(huì)使空化效應(yīng)增強(qiáng)。因此增加入口壓力、降低出口壓力、降低針閥升程、減小噴孔傾角和直徑、增大長(zhǎng)徑比、存在入口倒角都會(huì)促使空化的產(chǎn)生,使空化提前。
　　 然后對(duì)比小尺度噴油器出口的噴霧形態(tài)及其粒度的大小進(jìn)行結(jié)果分析,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行CFD模擬結(jié)果進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,噴霧形態(tài)隨著入口壓