碰撞噴霧空間分布特性的研究.pdf

1、柴油機(jī)作為耗油多的動力機(jī)械和最大的城市空氣污染源之一，其節(jié)能和環(huán)保日益受到人們的重視。燃油噴射和混合氣形成過程是影響柴油機(jī)燃燒過程和排放物生成量的重要因素，因此開展噴霧過程研究對于優(yōu)化噴射和混合氣形成過程有著重要的意義。近年來，隨著柴油機(jī)燃油噴射壓力的提高和缸徑的小型化，噴霧撞壁現(xiàn)象已經(jīng)不可避免，因而積極利用碰撞噴霧以改善混合氣質(zhì)量成為一個重要的研究主題。 積極利用碰撞噴霧的關(guān)鍵之處在于要確保噴霧碰撞后與燃燒室壁面剝離，這樣就可

2、以利用碰撞來增強(qiáng)噴霧擴(kuò)散，并且避免了大量燃油在燃燒室壁面的堆積。設(shè)計特殊的燃燒室形狀和噴嘴錐形套是兩種典型的可以實現(xiàn)碰撞噴霧與壁面剝離、進(jìn)而改善混合氣質(zhì)量的方法，本文設(shè)計了可以使碰撞噴霧與燃燒室壁面剝離的新型燃燒室，并對噴油嘴錐套碰撞方式提出了改進(jìn)型的方案——半碰錐套碰撞方案和多片噴霧導(dǎo)向套方案。 為利用可視化方法研究碰撞噴霧的空間分布特性，作者設(shè)計、加工了整套噴霧可視化系統(tǒng)，并利用了該系統(tǒng)對平板碰撞噴霧和上述新的碰撞噴霧進(jìn)行了

3、高速攝影研究，分析了各種方案下碰撞噴霧的貫穿距、展開角、噴霧面積等參數(shù)的影響因素和變化規(guī)律。結(jié)果表明：本文所設(shè)計的新型燃燒室可以有效地使碰撞噴霧與燃燒室壁面剝離，改善缸內(nèi)混合氣質(zhì)量；半碰錐套碰撞方案和半碰多片噴霧導(dǎo)向套方案可以增加油嘴錐套碰撞方式下的噴霧貫穿距，改善對燃燒室外圍空氣的利用。 最后，應(yīng)用AVLFire軟件對碰撞噴霧過程進(jìn)行了初步數(shù)值模擬，建立了計算網(wǎng)格，定義了壁面邊界和初始條件，耦合基本流動方程和噴霧計算子模型，分