基于超声雾化的碳氢燃料多液滴流制备系统

基于超声雾化和载气输运技术,设计了速度、全局当量比可独立控制的碳氢燃料多液滴流制备系统。所生成的多液滴流能够更加真实地模拟内燃机喷雾外围液滴群的流动与混合状态。采用高亮度LED光源,并从90°角度拍摄多液滴流散射光,获得了不同空气流量(10、20、30、40L/min)和正庚烷供给速度(150、200、250、300mL/h)下的多液滴流高速摄影图片。发现多液滴流离开喷嘴管出口后可保持一段时间的单向稳定流动。空气卷吸和液滴挥发的共同作用导致稳定段长度随出口速度升高而先增大后减小。当喷嘴管出口液滴流速度低于5.2m/s时,在稳定段之后将出现明显的空气卷吸漩涡,而且出口速度越低,漩涡越多且形状更加规则。离喷嘴管出口较远时,液滴扩散范围增大和燃料挥发可能导致采用散射光法已逐渐无法观测到多液滴流。     

柴油机喷嘴内部几何结构的喷雾贯穿距模型

基于上海光源同步辐射高能X射线断层扫描,建立了6孔喷油器喷嘴内部几何结构的高精度三维模型,并对该喷油器的喷雾宏观特性进行了试验研究.通过对比分析喷雾贯穿距与喷嘴内部几何结构特征参数之间的关系发现:喷孔入口倒角系数对喷雾贯穿距变化影响最大;在此基础上,通过在广安博之喷雾贯穿距预测公式中引入喷孔入口倒角系数,修正并获得多孔喷油器喷雾贯穿距预测公式,得到了与试验结果吻合度很高的模拟计算结果.     

液滴半径与其侧向散射光通量关系的实验

为开发基于侧向散射光通量的喷雾液滴直径全场测量方法.搭建了均匀液滴射流发生器和侧向散射光通量测试装置.基于微粒几何散射理论,利用均匀液滴射流发生器实验研究了液滴半径与其侧向散射光通量之间的关系.在不同的侧向散射角下,用数字相机测量了水和0#柴油的单粒径液滴射流在不同粒径下的侧向散射光通量,并分析了它们之间的关系.实验结果表明:液滴半径与其侧向散射光通量之间存在明显的二次函数关系,拟合的相关系数大于0.98;侧向散射角的大小以及液体的种类均不会改变两者之间的二次函数关系,仅影响该关系式系数的大小.结果为基于侧向散射光通量实现喷雾雾滴直径的全场测量提供了重要依据.