试谈特性共轨条件下系统参数对喷雾特性影响

论文导读：303.3.4空穴云图30-323.4不同系统参数对燃油内部流动的影响32-393.4.1轨压对喷嘴内部流动的影响32-333.4.2喷孔直径对喷嘴内部流动的影响33-363.4.3喷孔入口圆角对喷嘴内部流动的影响36-39第4章单孔喷油嘴的实验探讨和喷雾模拟39-514.1喷雾的实验探讨39-424.

1.1喷雾试验装置39-404.2喷雾的实验结果及浅析40-424.2

摘要：燃油雾化的好坏直接决定着燃烧特性。而燃油系统参数的优化对改善燃烧、降低排放起到重要的作用。由此，本论文对共轨条件下燃油内部流动和喷雾进行模拟计算，探讨了系统参数轨压、喷孔直径、喷孔入口圆角及背压对燃油内部流动和喷雾特性的影响规律。本论文采取Fire软件通过对单孔喷油嘴内部燃油流动的计算，得到了喷油嘴内的流动特性，如压力、流速、空穴、质量流量等的分布。浅析了轨压、喷孔直径和喷孔入口圆角的不同对其内部流动特性的影响。计算结果表明：针阀的运动影响着燃油在喷油嘴内的流动特性，喷孔内的压力、速度、空穴都不均匀；轨压越高，喷孔内燃油流动的速度越大；喷孔直径越大，喷孔内的流速变化率越快，空化强度增加，空穴发生的时间越早，空化层长度越长。喷孔入口圆角越大，喷孔出口的流速越大，空穴范围变小、发生时间越晚、空穴强度变弱。将燃油在喷油嘴内部的流动计算结果作为边界条件导入喷雾模拟计算中，获得喷雾模拟形态，得到喷雾贯穿距和索特直径等参数。探讨了系统参数如轨压、背压、喷孔直径、喷孔入口圆角对喷雾特性的影响。计算结果表明：轨压越高，喷雾贯穿距越大，Sauter直径减小。轨压以60Mpa增加到100Mpa，喷雾贯穿距平均增加了27%；背压越大，喷雾贯穿距越小，而Sauter直径在喷雾初期越小，在喷雾中后期越大。背压由1Mpa增大到3Mpa，喷雾贯穿距减小了26mm。喷孔直径越小，喷雾贯穿距越小，Sauter直径经过充分的进展达到相同的值；喷孔入口圆角增加，喷雾贯穿距随之增加，Sauter直径随之减小。当r/d=0.2（相对于r/d=0）时贯穿距增加了23mm，喷雾贯穿距可以提升12%，Sauter直径减小了16%。关键词：喷油嘴论文流动特性论文喷雾特性论文Sauter直径论文
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ABSTRACT3-7
第1章 前言7-13

1.1 课题探讨背景7-8

1.2 内燃机喷雾探讨的进展近况8-11

1.2.1 喷雾结构的探讨8-9

1.2.2 喷雾特性参数9

1.2.3 喷雾特性探讨策略及近况9-11

1.3 课题的主要内容和作用11-13

第2章 CFD 的论述基础13-24

2.1 CFD 介绍13-14

2.2 流体力学的制约方程14-17

2.1 质量守恒方程14-15

2.2 动量守恒方程15-16

2.3 能量守恒方程16-17

2.3 计算网格17-18

2.3.1 网格的分类17-18

2.3.2 生成网格的历程18

2.4 喷雾模型18-22

2.4.1 湍流模型18-19

2.4.2 破碎模型19-21

2.4.3 蒸发模型21

2.4.4 碰壁模型21-22

2.5 边界条件和初始条件22-24

2.5.1 边界条件22-23

2.5.2 初始条件23-24

第3章 喷油嘴的内部燃油流动模拟24-39

3.1 喷油嘴模型的建立24-26

3.

1.1 几何模型的构建和六面体网格24-25

3.

1.2 动网格的生成25-26

3.2 模型参数的设定26-27

3.3 计算结果的浅析27-32

3.1 喷油规律27-28

3.2 压力云图28-29

3.3 速度云图29-30

3.4 空穴云图30-32

3.4 不同系统参数对燃油内部流动的影响32-39

3.4.1 轨压对喷嘴内部流动的影响32-33

3.4.2 喷孔直径对喷嘴内部流动的影响33-36

3.4.3 喷孔入口圆角对喷嘴内部流动的影响36-39

第4章 单孔喷油嘴的实验探讨和喷雾模拟39-51

4.1 喷雾的实验探讨39-42

4.

1.1 喷雾试验装置39-40

4.

1.2 喷雾的实验结果及浅析40-42

4.2 喷雾模拟42-43
4.

2.1 模型的选取和边界条件的设置42-43

4.3 喷雾的模拟结果43-51
4.

3.1 喷雾的实验验证43-45

4.

3.2 模拟结果的浅析45-51

第5章 全文总结与展望51-53

5.1 全文总结51-52

5.2 工作展望52-53

参考文献53-56
致谢56-57
攻读硕士学位期间的探讨成果57