直流噴嘴的加工表面形貌及其對(duì)液流噴射影響的研究.pdf

1、燃油噴嘴的加工表面形貌是影響其噴射質(zhì)量的重要因素之一，很大程度上決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒性能與排放性能。為了精準(zhǔn)地控制燃燒組織精度，通常要求噴嘴直徑一般在幾百個(gè)微米。因此其加工表面形貌單元的相對(duì)尺度很大，若用液力擠壓等常規(guī)方法去除可能會(huì)造成噴嘴的尺寸誤差，乃至損傷噴嘴。為了解決這一難題，本論文則對(duì)燃油在燃燒前的噴射和對(duì)撞霧化兩個(gè)階段中，噴嘴的表面形貌，即內(nèi)壁形貌和進(jìn)出口毛刺對(duì)噴嘴性能的影響進(jìn)行了定量分析，主要從單個(gè)射流的分裂長(zhǎng)度、質(zhì)量流量、噴

2、霧錐角和兩股射流對(duì)撞后液霧的細(xì)化程度等方面來探討，來提前淘汰廢品，提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。
　　本文首先對(duì)噴嘴的加工表面形貌進(jìn)行分析，利用掃描電子顯微鏡（SEM）獲悉了鉆削噴嘴最顯著的形貌特征為內(nèi)壁的刀痕和出口毛刺，電火花噴嘴為內(nèi)壁的復(fù)合凹坑。由于傳統(tǒng)的二維表面粗糙度參數(shù)Ra有一定局限性，故還要借助其他評(píng)定參數(shù)來描述，結(jié)合頻譜分析對(duì)表面形貌做進(jìn)一步的解讀，利用快速傅里葉變換FFT實(shí)現(xiàn)二維點(diǎn)陣的時(shí)頻轉(zhuǎn)換，得到幅值圖和功率譜密度圖，并建立了噴

3、嘴的三維模型。其次，運(yùn)用FLUENT軟件完成了噴嘴加工表面形貌對(duì)噴嘴內(nèi)部流動(dòng)影響的仿真模擬，這是探究出口射流的前提。噴嘴入口壓力決定了內(nèi)部的流型，并結(jié)合數(shù)值計(jì)算和仿真模擬得出內(nèi)部流型變化的轉(zhuǎn)捩點(diǎn)。具體探討了噴嘴加工表面的不同形貌分別對(duì)每種流型在流線分布、速度分布和靜壓力分布上的影響。同時(shí)也分析了對(duì)于不同長(zhǎng)徑比的噴嘴的表面形貌與噴嘴出口速度和質(zhì)量流量的關(guān)系。最后，對(duì)噴嘴加工表面形貌對(duì)射流影響進(jìn)行仿真模擬，并搭建射流實(shí)驗(yàn)臺(tái)驗(yàn)證仿真的部分結(jié)果