液滴和噴霧碰壁的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、對于缸內(nèi)直噴內(nèi)燃機(jī)，由于液滴蒸發(fā)時(shí)間有限，液體燃料易撞擊在氣缸壁或活塞壁上，在其表面留下沉積油膜，因此噴霧碰壁過程對混合氣的形成起到重要作用。一般而言，從燃料噴射到著火所留給附壁燃料的蒸發(fā)時(shí)間極其短。在附壁燃料附近形成一個(gè)富燃料區(qū)，此區(qū)域?yàn)樘紵燁w粒物排放的主要來源之一。深入理解噴霧碰壁過程對于降低內(nèi)燃機(jī)排放、提高經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要。
　　首先，本文搭建了單液滴碰壁蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，利用高速攝影技術(shù)，對液滴碰壁及蒸發(fā)現(xiàn)象進(jìn)行測試和分析。結(jié)果發(fā)

2、現(xiàn)在低壁溫條件下，隨壁面溫度升高，碰壁液滴的蒸發(fā)時(shí)間逐漸減少，并且隨著壁面溫度的升高，液滴的溫升速率顯著加快。在相同壁面溫度、不同We數(shù)情況下，液滴蒸發(fā)時(shí)間差別很小。液滴在大粗糙度壁面上的蒸發(fā)時(shí)間略小于小粗糙度的壁面。但是液滴蒸發(fā)速率的變化趨勢基本相同。通過對比水和乙醇的蒸發(fā)歷程發(fā)現(xiàn)，乙醇液滴的蒸發(fā)速率明顯大于水。在中等壁溫條件下，隨壁面溫度升高液滴與壁面的傳熱加強(qiáng)，碰壁后初始階段生成氣泡以及氣泡發(fā)展破裂的速度迅速增加，而中小氣泡的形成

3、減弱。在高壁溫條件下，隨壁溫的升高，生成氣膜的速度不斷加快，氣膜對液滴的向上托起作用逐漸增大，生成球形液滴穩(wěn)定性逐漸加強(qiáng)。但是由于快速蒸發(fā)生成的氣體在水平方向的推動(dòng)作用，球形液滴在水平面上始終具有較強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)趨勢。
　　其次，進(jìn)行了噴霧碰撞壁面的實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在保持其他條件不變的情況下，減小噴油器與壁面的碰撞距離，附壁油膜明顯減少，燃油霧化程度增強(qiáng);加大壁面的傾斜角度，燃油碰壁后，卷吸高度有所增加，且碰壁長度顯著增加，有助于附壁