柴油機無壓力室噴嘴各孔流動特性分析-.pdf

1、柴油機噴油器霧化質量除了受由空氣動力學引起的二次霧化影響，更主要的是受由噴孔內空穴、湍流以及外部氣動作用引起的初次霧化破碎的影響，各噴孔內部流動特性作為影響噴嘴噴孔出口燃油霧化的重要參數，對提高燃油霧化質量、優(yōu)化燃燒過程及降低污染物排放起著關鍵作用。因此，研究柴油機噴油器各孔內部流動特性對多孔噴油器的設計安裝具有指導意義。
　　本文以非道路某二氣門柴油機用無壓力室噴嘴為研究對象，生成噴嘴流動的三維幾何模型，選擇雙流體模型和空化模型

2、模擬計算各孔內部流動過程，可計算得到各孔噴油規(guī)律以及各孔內部流動的三維云圖。
　　同時，基于噴霧動量原理搭建了測量各孔噴霧沖擊力的試驗臺架，利用動量守恒原理測量各孔噴霧沖擊力得到各孔噴油規(guī)律。通過對比各孔實測噴油規(guī)律和各孔模擬噴油規(guī)律可知，二者形狀基本吻合。
　　將試驗工況測得的噴油壓力設置為入口邊界條件，模擬分析各孔瞬態(tài)流動特性，不同噴油階段各孔表現出不同的流動特性。針閥開啟階段，噴油壓力隨著凸輪軸轉角的增加不斷增加，各噴

3、孔內部空穴出現不同程度的增加，燃油流速也隨之逐漸增加；針閥全開時，噴油壓力較大且隨著凸輪軸轉角的增加不斷變化，各噴孔內燃油流速也不斷隨之發(fā)生變化，同時各噴孔內出現不穩(wěn)定空化：噴油壓力升高時，噴孔內部空穴區(qū)減小，噴油壓力下降時，噴孔內部空穴區(qū)增加；針閥關閉階段，噴油壓力隨著凸輪軸轉角的增加不斷下降，導致燃油流速也隨之下降，但此時各噴孔內空穴區(qū)變化不明顯，當針閥接近完全關閉時，各噴孔內部空穴區(qū)會有稍許增加。
　　針閥軸線與各噴孔軸線夾

4、角(簡稱噴嘴軸向夾角，下同)的不同導致各孔內部空化存在差異?？?和孔4噴嘴軸向夾角較大，使得噴孔內部空穴分布較多，對其出口的燃油破碎有促進作用，然而噴孔出口噴油速率降低；孔1噴嘴軸向夾角較小，使得噴孔內部空穴分布較少，可促使噴孔出口噴油速率增加。因此應根據實際需要合理設計噴油器各孔噴嘴軸向夾角的分布。
　　通過對比模擬分析無壓力室噴嘴和有壓力室噴嘴兩種不同壓力室結構的噴嘴，可以發(fā)現無壓力室噴嘴內部空化更明顯，各孔內部空穴分布差異較