基于激光測試和仿真的直噴燃燒系統(tǒng)優(yōu)化匹配.pdf

1、為了降低油耗、減少排放，均質(zhì)直噴汽油機(jī)要求缸內(nèi)均勻的混合氣、盡可能少的濕壁量以及點(diǎn)火時刻火花塞周圍形成有利于點(diǎn)火的混合氣，這就需要噴嘴與發(fā)動機(jī)之間良好的匹配。三維缸內(nèi)CFD仿真是燃燒系統(tǒng)優(yōu)化的首選方法。仿真結(jié)果是否可靠依賴于全面可靠的噴霧特性實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)與噴霧模型的準(zhǔn)確標(biāo)定。本文利用激光診斷的方法對四款多孔的直噴噴嘴進(jìn)行噴霧特性測試，噴霧特性主要包括流量特性、噴霧貫穿距、橫截面質(zhì)量落點(diǎn)分布及噴霧粒子大小分布等，然后利用CFD軟件CONV

2、ERGE對幾款直噴噴嘴的噴霧特性進(jìn)行三維數(shù)值模擬；以某款噴嘴為例，還就模型標(biāo)定方法、網(wǎng)格劃分方法對噴霧特性的準(zhǔn)確性和快速性的影響進(jìn)行了分析研究；最后把四款噴嘴的相應(yīng)噴霧模型分別加入到某款均質(zhì)直噴汽油機(jī)模型中，進(jìn)行燃燒系統(tǒng)優(yōu)化。
　　從本文的研究中，結(jié)論如下：
　　1．通過噴霧破碎模型參數(shù)的敏感性分析，參數(shù)的標(biāo)定范圍進(jìn)一步縮小，利用LHS抽樣方法獲得了很好的模型參數(shù)組合，標(biāo)定方法的合理性得到了驗(yàn)證；
　　2．相對于固定網(wǎng)

3、格來說，采用自適應(yīng)網(wǎng)格可以大大降低計(jì)算成本；
　　3.利用原配與1、2、3號噴嘴的激光測試數(shù)據(jù)，通過對不同噴嘴噴霧特性的CFD仿真計(jì)算，分別標(biāo)定出了準(zhǔn)確的噴霧模型，提高了缸內(nèi)噴霧及油氣混合計(jì)算的準(zhǔn)確性；
　　4.在本文的噴嘴選型研究中，通過對缸內(nèi)混合氣的形成質(zhì)量、燃油濕壁及點(diǎn)火時刻火花塞附近的混合氣濃度的綜合考慮，2號噴嘴與該款均質(zhì)直噴汽油機(jī)的匹配最佳；
　　5.在優(yōu)化后的噴油策略下，燃油累積濕壁量為11.16mg，占