噴油器內(nèi)空泡形成過程及氣液兩相流數(shù)值模擬.pdf

1、燃油噴油器的噴射和霧化性能，決定了噴霧和混合氣的質(zhì)量，進而直接影響發(fā)動機的燃燒與排放特性。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)象對噴油器工作性能的影響尤為突出?？昭ìF(xiàn)象的研究目前已經(jīng)成為發(fā)動機及相關(guān)領(lǐng)域的一個熱點?？昭ìF(xiàn)象是個很復(fù)雜的物理過程，由于噴孔的尺度十分細小，并且內(nèi)部的液流為高速、高湍流的氣液兩相流，用實驗方法研究空化現(xiàn)象十分困難。 為此本文主要利用商用CFD軟件——Fluent對噴油器中的空化現(xiàn)象以及噴

2、射出的空化流進行數(shù)值模擬研究。論文綜述了空化現(xiàn)象的基礎(chǔ)理論，介紹了CFD軟件數(shù)值模擬的相關(guān)知識：具體建立了噴油器的幾何模型；確定了運算的物理和數(shù)學(xué)模型以及相關(guān)的條件；根據(jù)對模擬結(jié)果的分析，總結(jié)出噴油器中形成空化現(xiàn)象所需的幾何、物理條件，以及其他參數(shù)對空穴現(xiàn)象的影響。具體完成的研究工作主要有： (1)模擬二維微管中空泡形成過程，分析、討論了不同的進出口壓力差對二維微管空化流的影響。通過模擬計算結(jié)果，得出不同長度、不同直徑、不同進口

3、圓角對二維微管空化流的影響。 (2)對一臺真實柴油機噴油嘴噴孔中空泡的形成和演變過程進行了數(shù)值模擬，與簡化模型——二維微管空化流的特征進行對比，分析不同計算時刻真實噴嘴空化流的形成過程與特征。 (3)考慮空化影響，模擬了液體射流的流動特性和參數(shù)分布，并與不考慮空化現(xiàn)象的射流過程進行對比，總結(jié)出空化現(xiàn)象對液體射流噴射和霧化特性的影響。 (4)定義噴孔的擴張收縮系數(shù)，模擬同一工況下，不同擴張收縮系數(shù)噴孔中空化現(xiàn)象的演