偏置燃烧室柴油机缸内喷雾性能研究

本文借助三维流体分析软件STAR—CD模拟研究了偏置燃烧室柴油机机中不同喷孔特性（喷孔与燃烧室壁面距离、喷雾锥角等）对缸内流场和喷雾性能的影响。结果表明：燃烧室偏置对各个喷孔的喷雾性能影响显著,具有明显的非对称性;为了使燃油到达燃烧室底部,应适当减小喷孔与燃烧室壁面距离;同时可以适当减小喷雾锥角,提高燃烧室凹坑内的空气利用率。     

喷雾贯穿距离对柴油机性能的影响

喷雾贯穿距离是描述燃油喷雾特性的重要参数之一，国内外学者对此研究颇多，并取得了一系列成果。本文在总结这些成果的基础上，重点讨论了喷雾贯穿距离对柴油机性能的影响。最后还论述了喷雾贯穿距离研究中存在的几个问题及解决办法。     

共轨柴油机不同喷孔形式对燃油喷雾及燃烧特性的影响

采用CFD软件,基于欧拉法和拉格朗日离散法分别模拟喷油器内部流动及喷射特性,并将喷射计算结果导入燃烧模型实现联合仿真。仿真计算不同喷孔形式的喷射特性,得到了其内部速度、压力、气相体积分数(空穴)及喷雾场。仿真结果表明:在相同轨压下,小孔径喷孔油滴速度较大、贯穿距长、喷雾锥角小;燃烧湍流动能大,且较多soot打在气缸盖上,影响柴油机的可靠性。     

柴油机喷雾特性的测试方法

本文综合国内外最新的文献资料,概述了用于柴油机喷雾特性研究的传统和现代测试方法;重点介绍了阴影法(shadowgraphy method)、纹影法(schlieren method)、激光全息法(laser holography method)、激光散射法(laserscattering method)和激光诱导荧光法(LIF)的基本原理及其特点,并讨论了其应用前景。     

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。     

重型柴油机低温环境喷雾及蒸发特性研究

利用定容燃烧弹结合米散射法、阴影法针对喷孔直径(0.12～0.32mm)和环境温度(550～850K)对重型柴油机低温环境下喷雾特性的影响进行可视化测量。结果表明:不同于轻型柴油机,在各个喷射压力和环境压力下提高环境温度到750K时,表征重型柴油机的0.32mm喷孔下的液相燃油依然持续贯穿,无法达到准稳态或达到准稳态时贯穿距离过长而湿壁。随着环境温度增加,0.32mm喷孔下的液相燃油湿壁量减小。只有环境温度增长到850K时,燃油的蒸发作用足够强烈,液相撞壁喷雾的横向扩展长度和浮起高度才能均达到准稳态。     

直喷式柴油机喷雾混合特性研究的综述

本文主要论述直喷式柴油机喷雾混合特性研究的发展过程及前景，提出了今后应以改进和进一步深入研究的问题。     

柴油机喷雾特性常用测试技术

概述了各种柴油机喷雾特性测试技术的基本原理,重点介绍了喷雾特性的现代测试技术,特别是激光全息技术,比较了几种测试技术的优越性、局限性以及适用性,并讨论了喷雾测试技术的发展前景,以期为柴油机喷雾特性的测试提供参考思路。     

共轨系统变结构喷油嘴喷雾特性试验研究

为了深入研究喷油嘴喷孔锥度(K系数)对其喷雾特性的影响,设计了不同K系数的喷油嘴,进行喷雾试验,结果表明:随着K系数增加,在喷雾初期,喷雾贯穿度增加,喷雾锥角减小,喷雾投影截面面积增加;而在喷雾后期变化规律不明显。随着轨压的增大,喷雾贯穿度逐渐增加,喷雾投影截面面积增大,轨压对喷雾锥角的影响不明显,且K系数对贯穿度的影响减小。随着环境背压的增加,喷雾贯穿度逐渐减小,喷雾锥角增大,喷雾投影截面面积减小,且K系数对贯穿度变化的影响减小。     

基于动态识别柴油喷雾破碎特征的ELSA改进算法

欧拉-拉格朗日实时耦合的喷雾(ELSA)方法是雾化破碎的前沿算法,其中模型转换是该方法的关键技术之一;作为ELSA转换研究中常用的固定网格分区方法,需要根据试验来确定近场稠密区与远场边界的位置,以及作为改进而采用的液滴距离以及液相体积比等方法来实现动态ELSA转换.在现有的ELSA转化研究基础上,笔者对在液柱前锋液膜破...     

针阀偏心程度对双孔喷嘴喷孔内流动及柴油喷雾的影响

为了研究柴油机多孔喷嘴喷雾的不对称性对柴油机热负荷、工作性能及使用寿命的影响,通过三维CFD数值模拟,研究针阀偏心运动时双孔喷嘴孔内流动及喷雾的分布情况。结果显示：针阀偏心程度?X分别为0、0.02、0.04及0.06 mm时,偏离侧孔内燃油流量大、流速高,但沿程阻力的增大会造成出口处平均速度更小;偏心程度越大,两侧差异越明显。在固定的偏心程度下,孔内流动的不对称性仅与喷油压力有关,随着喷油压力及环境压力的增加,两侧喷雾体积分数及速度分布的不对称程度会加深。环境温度对喷雾不对称性有影响,但无确定规律。在针阀最大偏心程度为0.06 mm的条件下,随着喷油压力的增加,两孔的质量流量及燃油喷射总质量均增大,同时会加剧这两个参数的不对称性表现。     

柴油机喷雾模型的发展及应用

对柴油机燃油雾化过程进行了简要分析,并简单介绍了喷雾数值计算基本思想和喷雾模拟中应用较多的各种物理模型的类型及特点,详细说明了喷油器内部燃油流动对后续喷雾过程造成影响的原因。同时对目前常用的ELSA喷雾模型不同算法的特点进行了分析比较．并对未来喷雾模型的发展方向进行了展望。     

基于纹影法的高压柴油喷雾反射激波特性

使用某型柴油机燃烧室的截面拉伸模型,在其内部进行常温下的高压柴油喷射,通过纹影法研究诱导激波撞壁反射之后本身的运动特性以及对喷雾发展造成的影响,并与无燃烧室模型的试验数据对比.结果表明:诱导激波撞壁反射按照时间发展顺序主要分为3个类别;其中第一类反射激波主要影响喷雾横向扩散,会造成喷雾锥角相较于无激波工况减小,并且其抑制效果与喷射压力及背景压力均呈反比,同时,第一类反射激波两翼的运动不对称性也会造成喷雾明显偏离轴心,其偏轴程度与背景压力呈反比,与喷射压力无关.     

新型乳化柴油喷雾特性的试验研究

通过定容弹模拟乳化柴油喷雾形成的全过程,采用高速摄影记录了不同喷油压力、喷油背压以及喷油脉宽下乳化柴油喷雾的形成过程,从喷雾锥角、贯穿距以及锋面速度3个方面对乳化柴油的喷雾特性进行了试验研究,结果表明:乳化柴油的喷雾特性与柴油基本一致,喷油压力对乳化柴油喷雾锥角和贯穿距的影响较大,喷雾背压和喷油脉宽对乳化柴油喷雾贯穿距...     

基于CFD的耦合喷嘴内部流动燃油喷射过程仿真研究

利用CFD软件对TBD234共轨柴油机的喷油器内流场进行流体动力学仿真;对燃烧室进行实体建模,建立喷雾燃烧模型;将内流场的计算结果作为喷雾模型的边界条件,完善喷雾燃烧模型,使模型考虑喷嘴的结构及喷孔内部的燃油流动特性对雾化的影响.对喷雾过程进行拍照试验,将各个时刻的FIRE仿真喷雾图像和试验得到的喷雾图像进行比较,验证...     

柴油机喷雾火焰撞壁瞬时传热特性仿真研究北大核心CSCD

使用CONVERGE发动机仿真软件,基于流固耦合建立了撞壁喷雾火焰瞬时传热仿真模型,并利用试验数据对仿真模型进行了标定。利用该模型探究了撞壁距离、喷射压力及环境氧体积分数对喷雾火焰撞壁瞬时传热特性的影响。仿真计算结果表明:撞壁距离的变化对壁面传热的影响不大,喷射压力升高及环境氧体积分数的增加都会使喷雾火焰撞壁瞬时壁面传热损失升高。     

柴油机非蒸发喷雾相似性研究

基于3种单值条件燃烧相似性规则,阐明了柴油机喷雾混合气形成过程相似性的理论依据。采用Bosch长管法和高速阴影法,试验研究了两款不同喷孔直径喷油器的喷油速率与非蒸发喷雾混合气形成过程的相似性。试验结果显示,基于3种单值条件相似规则的正规化喷油速率和喷雾贯穿距都可以相似,维持喷射压力相同的压力规则的喷雾锥角相似程度最高。当采用减小喷射压力的单值条件相似规则时,会导致小喷孔喷雾锥角和过量空气系数减小。     

柴油蒸发喷雾瞬态液相贯穿距模型及试验验证

考虑喷射初期喷嘴压力室内部压力建立过程,推导了适用于喷射初期的液相贯穿距模型。随后在定容燃烧弹内营造柴油机上止点附近高温高压氛围条件,采用背景光散射法试验研究了喷射压力、环境温度及环境密度对蒸发喷雾液相贯穿距发展历程的影响,并将试验结果与模型进行对比。模型与试验结果表明:在喷射初期,液相贯穿距并非按照Hiroyasu模型预测的随时间t线性变化,而表现出一个加速过程,与t1.5成正比;随后由于喷雾破碎和喷嘴压力室内部建压完成,液相贯穿距与t0.75和t0.5成正比。     

柴油机燃油喷射雾化的PIV测量试验研究

介绍了先进的粒子图像测速技术(PIV)应用于燃油喷雾过程的试验研究结果，燃油通过多种孔径的单孔和多孔喷油嘴喷入一个定容压力室内，采用高分辨率的CCD摄像机记录整个喷射过程，可以观察到喷雾场内部结构．结果分析显示，高速射流表面存在不稳定扰动波，在气动力作用下，液滴发生分裂破碎，呈现枝状分离表面．瞬态速度矢量图显示，气液界面处存在大尺度的卷吸涡流运动，有助于油气扩散混合。