基于Matlab数字图像处理的多片喷雾特性研究

从提高直喷柴油机缸內油气分布均匀性及减少燃油附壁来降低排放的角度出发,开发了利用多孔油嘴喷出的油束近距离撞击导向平面的多片喷雾系统.应用高速摄影对自由喷雾和多片喷雾的喷雾过程进行了试验研究,使用Matlab软件对数字图片进行后处理,测取了投影喷雾贯穿距、喷雾锥角、喷雾面积等宏观喷雾特性参数.试验结果表明:与自由喷雾相比,在相同背压条件下,多片喷雾的投影贯穿距明显缩短,投影喷雾扩散角、投影喷雾面积增大;碰撞后油滴细化,雾化改善,油束液核区减小;多片喷雾具有扩散度高、液核区小、空间分布均匀等特点,有利于缸內均匀混合气的形成.     

多片撞壁喷雾的空间分布特性研究

对四孔油嘴与多片导向套配合的碰撞喷雾进行了可视化试验研究,分析了背压及碰撞角对喷雾空间分布特性的影响.结果表明:与自由喷雾相比,多片撞壁喷雾的喷注液核区明显减小,扩散度显著提高;全碰方案较半碰方案具有更大的喷雾扩散范围;贯穿距随碰撞角的增大加而减小,扩散角和扩散范围随碰撞角的增大而增加.     

新型伞状喷雾柴油预混合压燃数值模拟研究

提出了一种新型伞状喷雾，以解决柴油预混合压燃燃烧的预混合气准备困难的问题。该伞状喷雾以多孔油嘴配合内锥面式近距碰撞导向装置形成。新型伞状喷雾具备高扩散性的特点，同时贯穿距在设计上可通过调整碰撞角度而灵活设定。采用三维CFD软件AVL FIRE8．2对该喷雾的预混合气形成和燃烧过程进行了数值模拟，分析了燃烧室和喷油始点对预混合气形成及燃烧的影响。研究表明：采用内锥面碰撞导向装置可以提高喷雾高扩散性，这种伞状喷雾油粒动量小，使燃料撞击活塞或缸套表面的可能性大大降低，从而避免了部分区域燃空当量比过大和燃料挂壁的不良后果。对于提高柴油预混合气均匀度具有很大作用。     

基于喷雾可视化装置的碰撞喷雾研究

设计了一套由定容室、供油系统、控制系统、图像采集及处理系统组成的定容弹喷雾可视化试验系统.利用系统对不同背压下,带有中央凸台的TR燃烧室的碰撞喷雾分布特性进行高速摄影研究.通过分析喷雾照片可知随着背压增加,油束的贯穿距减小,喷雾分布的扩散度提高,喷雾锥角增大,碰壁后喷雾空间分布更加均匀,观察结果与理论分析相一致.试验结果表明:系统具有成相清晰、可靠性高、结构简单、成本低廉、操作方便、使用灵活等特点.     

超多喷孔喷油嘴喷雾特性试验研究

采用高速CCD数码相机对超多喷孔喷油嘴以及传统喷油嘴的喷雾进行拍摄分析,发现超多喷孔喷油嘴的上下两层喷雾束,在离开喷孔后不久就相互碰撞,与传统喷油嘴相比其喷雾贯穿距离要短、单束喷雾锥角要大,这些特性有利于柴油机组织缸内预混合燃烧.     

柴油机多片碰撞喷雾的雾化及燃烧特性

基于搭建的喷雾可视化系统对两种方案的多片碰撞喷雾进行了可视化研究.试验中分别使用普通柴油及掺有一定比例乙醇-汽油的柴油,对碰撞方案和乙醇汽油的加入对于柴油机排放的影响进行了试验.结果显示,与多片全碰喷雾方案相比,多片半碰喷雾具有更好的雾化及排放特性.混合适当比例乙醇-汽油的柴油具有更快的燃烧速度以及更短的燃烧持续期.与...     

高压共轨多次喷射喷雾形态发展的试验研究

开发了高压共轨系统测试平台,采用高速闪光摄影方法,对所设计的电控喷油器在多次喷射条件下进行不同方案的喷雾特性试验研究,对试验结果进行特性分析,得到了喷孔结构和喷射背压等参数对喷雾贯穿距、喷雾形状和喷雾分布面积的影响规律,以便于建立多次喷射条件下的喷雾和燃烧放热模型,为提高电控共轨柴油机的性能奠定基础。     

二甲醚闪急沸腾喷雾的实验研究

采用高速摄像技术在常温常压状态下对二甲醚闪急沸腾喷雾过程进行了观察,研究了启喷压力和喷孔直径对喷雾形态发展过程、喷雾贯穿距和喷雾锥角的影响。实验结果表明,喷嘴启喷压力越大,涡环形成时间越晚,喷雾锥角越小,喷雾贯穿距越大;喷孔直径越小,涡环形成时间越晚,喷雾锥角越小。喷孔直径对喷雾贯穿距的影响则比较复杂,在喷雾前期,喷孔直径越小,喷雾贯穿距越大,但在喷雾后期,情况正好相反。     

涡流室式柴油机喷雾模式探讨

本文运用高速摄影技术对涡流室式柴油机进行高速摄影,分析探讨了燃油在涡流室内的喷雾及贯穿情况,得到了涡流室式柴油机的喷雾模式和喷注贯穿距离S 的计算方法,讨论了涡流强度N 对喷注贯穿距离S 的影响,为改善涡流室式柴油机的喷雾状况进而改善其性能指出了方向。     

直喷汽油机压电晶体控制外开轴针式喷油器的喷雾可视化研究

对新型压电晶体控制的外开轴针式喷油器在不同边界条件下实现的圆锥状喷雾的基本特征,包括喷雾锥角、喷雾轴向贯穿距及每循环喷油量进行了分析与研究,并在此基础上提出了针对这种外开轴针式喷油器的喷雾轴向贯穿距经验公式.为了能够对喷雾的空间分布能力及油气混合特性进行定性分析,提出了喷雾体积放大倍率的概念.采用超高速摄影相机获得的可视化结果表明,这种喷油器形成的空心圆锥状喷雾实际上是由许多直径较小的"油线"组成的.油线结构的发现为进一步分析及研究其喷雾特性提供了参考和依据.     

伞状喷雾及HL喷雾在柴油机均质预混合燃烧中的应用研究

针对柴油机均质预混合燃烧的混合气形成提出满足喷雾碰壁少，雾化好等要求的早期喷射缸内预混合方式，并对喷雾状态、性质及其预混合燃烧做了深入探讨。对HL喷雾与多孔喷雾做了比较研究。试验证明，HL喷雾具备双工作模式的能力。     

发动机喷雾和燃烧过程的多功能动态可视化测试装置的研制和应用

为研究发动机的燃烧和排放形成，研制了一种多功能可视化摄影用的动态燃烧装置。该装置主要包括：摄影用发动机、光路系统、供油系统、起动装置、同步控制和采样系统及高速数码摄影系统；具有使用、维护简单，成像清晰的特点。使用情况、拍摄图像和测得的示功图表明，该装置是研究发动机喷雾和燃烧的一种先进工具。     

闪急沸腾喷雾场粒度分布特性的研究

用激光全息术测量了闪急沸腾喷雾场的粒度分布，并与常温雾场粒度分布进行了比较。结果表明，闪急沸腾喷雾场的粒度分布具有喷雾粒子直径小，喷注的轴向径向粒子分布均匀等特点。     

直喷式发动机喷雾模型研究进展

雾化是在点火之前喷射燃油与环境因素发生复杂的物理作用的结果。本文从雾化过程喷嘴内流动、射流破裂、油团破裂、油滴蒸发四个阶段着手,在考虑到雾化过程中所伴随的减速、变形、扩散、缸壁油膜形成、油滴之间碰撞以及油滴与缸壁碰撞等物理现象基础上,综合对比了国际上近年来用实验分析方法所建立的各种相应计算模型的特点、应用情况及不足。分析了选择子模型组合并集成在计算模型(KIVA)中对缸内喷射对象的雾化过程模拟的可行性。最后结合计算机技术的发展指出了雾化过程模拟发展趋势。     

喷雾特性对改善柴油机性能的试验研究

本文概括地介绍了为改善CR2柴油机的性能,应用激光全息技术对柴油机的喷雾特性(雾场中不同直径范围油滴的频谱分布、空间分布、时间分布、喷注的贯穿度及锥角)进行了初步试验研究。试验采用了不同喷孔长径比与不同压力室参数的长型多孔式喷油嘴,经与柴油机匹配,获得了比较满意的整机性能指标;为合理选择与进气系统、燃烧室的几何形状达到良好匹配的喷油嘴结构参数及喷孔布置提供了依据。     

燃烧室内碳粒对燃油喷雾的影响

在柴油机燃烧室内的残余废气中和壁面上，存在固态微小碳粒，使喷雾两相流变成了喷雾三相流。本文探讨了碳粒对燃油喷雾、油滴破碎与聚合、油滴着壁特性等可能产生的影响。     

节流轴针式喷油嘴的喷雾特性研究

利用激光马尔文粒子测量系统，实测了新型节流轴针式喷油嘴的喷雾情况，对喷注的发展、油粒直径的分布、每循环喷油量、针阀开启压力及转速等参数的影响进行了分析。     

用激光全息术研究轴针式喷油嘴的早期喷雾特性

作者利用同轴全息照相术研究了ZS4S1轴针式喷油嘴的早期喷雾机理和油滴空间分布。作者在常温、常压、无涡流条件下,拍摄了不同喷油压力下油雾场的全息照片。通过再现全息片并对已微粒化油滴的直径大小和数目进行判读后发现,在早期喷雾中,油注的头部区域就发生破碎;中心液注则一直持续到外围完全微粒化。本研究对加深喷雾过程的理解和建立轴针式喷油嘴精确的喷雾模型具有一定的价值。     

二甲醚喷雾碰壁数值模拟与试验研究

基于离散液滴模型（DDM）,结合柴油机实际工作情况,建立了喷雾碰壁的数学模型.将该模型与KIVA程序耦合,对多种形态的喷雾碰壁进行了模拟计算.在压力定容室内,利用高速摄影机对二甲醚（DME）和柴油进行了喷雾碰壁的试验研究.将模拟与试验结果进行了对比分析,并考察了碰壁角度、碰壁距离等对DME碰壁过程的影响.获得了DME喷雾碰壁特性的一般规律;在同样条件下,DME喷雾体的壁面扩展度和油膜厚度均比柴油小,说明DME比柴油蒸发速度快,雾化质量好.