柴油機噴霧油束宏觀特性測試系統(tǒng)研究.pdf

1、柴油機一直以其良好的熱效率在各領域被廣泛的應用。作為混合氣形成的主要手段，燃油的噴霧特性對其經濟性與排放特性有重要的影響。由于柴油噴霧的高瞬態(tài)、強湍流特征，需要采用準確可靠的測量方法對其進行深入研究分析。
　　本文以紋影成像原理為基礎，設計并搭建光學成像系統(tǒng)，對柴油噴霧錐角以及貫穿距等宏觀特征的測量效果進行實驗研究。調整光路原件中的濾光片波長范圍、光柵尺寸、刀口布置、透鏡相對位置等因素，優(yōu)化高速攝影機獲取的噴霧圖像質量。同時，為進

2、一步準確提取噴霧圖像中的有效信息，提高測試精度，本文提出一種新型數(shù)字圖像處理方法：僅提取噴霧圖像中油束邊界信息，以此確定噴霧貫穿距和噴霧錐角。針對噴霧圖像中油束邊緣卷吸難以識別這一難點，本文在預處理中通過圖像作差法獲取完整燃油噴霧油束，以中值濾波過濾圖像噪點，將RGB圖像轉換為灰度圖以簡化后期處理過程，以大律法結合二階Canny算子獲取噴霧輪廓線，以開運算對圖像進行數(shù)學形態(tài)學處理，以霍夫變換擬合油束輪廓邊界線，最終量化圖像坐標，提取噴霧

3、宏觀特性，隨后的校核實驗證實本方法具有較高測量精度。
　　為進一步驗證本測量方法在柴油噴霧研究中的可行性，以柴油單次噴霧實驗平臺為基礎，在不同油泵轉速、噴射背壓、噴孔直徑等條件下，對噴霧宏觀特性的動態(tài)發(fā)展過程進行測量分析，結果證實：同一噴射條件下，隨時間的發(fā)展噴霧錐角呈先增大后趨于平穩(wěn)的趨勢，噴霧貫穿距則逐漸增大，且增長幅度逐漸減緩；隨油泵轉速的增大，噴霧錐角和噴霧貫穿距都逐漸增大；隨噴射背壓的增大，噴霧錐角逐漸增大，而貫穿距逐漸