直噴汽油機(jī)多孔噴油器亞-超臨界噴霧特性的試驗(yàn)研究.pdf

1、經(jīng)過(guò)不斷的探索和研究，進(jìn)氣增壓和缸內(nèi)直噴技術(shù)(GDI)成為汽油機(jī)發(fā)展的主要方向。但是GDI技術(shù)會(huì)產(chǎn)生大量的環(huán)境污染物，如核態(tài)和聚集態(tài)顆粒物。對(duì)當(dāng)前直噴汽油機(jī)來(lái)說(shuō)，將汽油燃料以超臨界流體的形式噴射到氣缸有潛力突破汽油機(jī)的熱效率極限，降低微粒排放，實(shí)現(xiàn)高效清潔燃燒。因此，本文主要研究多孔GDI噴油器的亞/超臨界噴霧特性。在超臨界噴霧平臺(tái)上進(jìn)行了汽油、乙醇、正辛烷以及乙醇-正辛烷混合燃料的噴霧實(shí)驗(yàn)。本文得出如下主要結(jié)論。
　　汽油在低亞

2、臨界區(qū)域、亞臨界區(qū)域和超臨界區(qū)域的噴霧特性有較大差別。隨著溫度的提高，噴霧貫穿距先緩慢增加，后急速下降，最后迅速回升；噴霧面積先升高，在亞臨界區(qū)出現(xiàn)峰值后迅速下降；噴霧周長(zhǎng)先下降，后迅速回升；比周長(zhǎng)Lr先大幅下降，隨后迅速回升。此外在低亞臨界區(qū)，比周長(zhǎng)Lr隨壓力升高呈增大趨勢(shì)，而在超臨界區(qū)呈相反趨勢(shì)。
　　超臨界噴霧并非瞬時(shí)氣化，而是被一個(gè)高度褶皺的表面分為稠密核區(qū)和稀薄擴(kuò)散區(qū)；在噴霧出口出現(xiàn)馬赫盤結(jié)構(gòu)，表明超臨界噴霧與可壓縮氣體

3、高度欠膨脹射流具有相似性；隨著噴霧溫度的升高，稠密核區(qū)呈收縮趨勢(shì)，稀薄擴(kuò)散區(qū)呈大幅發(fā)展趨勢(shì)，表明高溫可促進(jìn)超臨界噴霧的氣化進(jìn)程；通過(guò)對(duì)比單孔和六孔的亞/超臨界噴霧特性，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有噴油器并不適合超臨界噴霧的發(fā)展，需要重新設(shè)計(jì)和優(yōu)化新型超臨界噴油器。
　　乙醇在低亞臨界區(qū)域、亞臨界區(qū)域和超臨界區(qū)域的噴霧有較大差別。乙醇噴霧特性（噴霧貫穿距、面積和周長(zhǎng)），在低亞臨界區(qū)時(shí)，隨著溫度先緩慢增加，穿過(guò)亞臨界區(qū)時(shí)大幅度下降，到超臨界區(qū)時(shí)繼續(xù)呈下降