柴油及其混合燃油噴霧撞壁特性的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、為了實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)的高效清潔燃燒，增強(qiáng)內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)油-氣混合效果的早噴技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，但是過(guò)早的噴油時(shí)刻會(huì)使燃油“濕壁”現(xiàn)象加劇，影響發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)混合氣燃燒及排放。而目前對(duì)于柴油及其混合燃油撞擊潤(rùn)滑油膜的研究還不是很多，大多數(shù)的研究還只是關(guān)注柴油及其混合燃油撞擊干壁或同種燃油油膜的情況。本課題利用自主搭建的燃油噴霧撞壁可視化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，模擬研究發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)柴油及其混合燃油噴霧撞壁形態(tài)及附壁燃油的特性。
　　本文使用高速攝影法研究燃油噴霧撞

2、壁特性及混合氣的形成，研究不同參數(shù)（燃油溫度、環(huán)境溫度、壁面溫度、環(huán)境壓力及撞壁距離等）對(duì)柴油及其混合燃油噴霧撞壁形態(tài)的影響。研究表明:對(duì)于純柴油，環(huán)境溫度對(duì)鋪展半徑和卷吸高度的影響主要體現(xiàn)在對(duì)噴霧油束和附壁油膜邊緣區(qū)域的蒸發(fā)作用;壁面溫度的影響與環(huán)境溫度的影響比較接近，主要影響燃油撞擊壁面后油霧鋪展過(guò)程中的蒸發(fā)過(guò)程，進(jìn)而影響撞壁特性;而燃油溫度的變化則影響了燃油的粘度、表面張力等理化特性，使燃油在撞壁面上的流動(dòng)特性及與周圍氣體的卷吸作

3、用發(fā)生變化。對(duì)于柴油-醇類混合燃油，隨著燃油溫度的升高，混合燃料撞壁油束的鋪展半徑和卷吸高度變化各不相同;環(huán)境溫度的升高使混合燃料撞壁油束的鋪展半徑和卷吸高度均減小，減小幅度主要取決于醇類燃料的沸點(diǎn);隨著環(huán)境壓力的升高，混合燃料撞壁油束的鋪展半徑和卷吸高度均減小;隨著撞壁距離的增加，不同種類混合燃料撞壁油束的鋪展半徑和卷吸高度均減小，趨勢(shì)基本保持一致。
　　本文使用高精度油膜測(cè)厚儀測(cè)量燃油噴霧撞壁后形成的附壁燃油油膜厚度，研究不同

4、參數(shù)對(duì)柴油及其混合燃油噴霧撞壁后形成的附壁油膜特性（油膜直徑、厚度及油膜形狀）的影響。研究表明:燃油油束垂直撞擊干壁時(shí)，隨著撞壁距離的增大，四種混合燃油的附壁燃油率都增大;撞擊濕壁的情形與干壁相類似，但相比于干壁，燃油噴霧撞擊濕壁后的附壁燃油率更大;隨著撞壁距離的增大，混合燃油噴霧撞擊干壁后的附壁油膜直徑也逐漸變大，撞擊濕壁后的附壁油膜直徑大于撞擊干壁后的;油束撞擊干壁后，撞壁中心區(qū)域的油膜厚度最大，形成一個(gè)凸臺(tái)結(jié)構(gòu);燃油噴霧撞擊濕壁后