噴油器內空泡形成過程及氣液兩相流數值模擬.pdf

1、燃油噴油器的噴射和霧化性能，決定了噴霧和混合氣的質量，進而直接影響發(fā)動機的燃燒與排放特性。影響燃油噴霧混合特性的因素很多，其中噴油器中的空化現象對噴油器工作性能的影響尤為突出。空穴現象的研究目前已經成為發(fā)動機及相關領域的一個熱點。空穴現象是個很復雜的物理過程，由于噴孔的尺度十分細小，并且內部的液流為高速、高湍流的氣液兩相流，用實驗方法研究空化現象十分困難。 為此本文主要利用商用CFD軟件——Fluent對噴油器中的空化現象以及噴

2、射出的空化流進行數值模擬研究。論文綜述了空化現象的基礎理論，介紹了CFD軟件數值模擬的相關知識：具體建立了噴油器的幾何模型；確定了運算的物理和數學模型以及相關的條件；根據對模擬結果的分析，總結出噴油器中形成空化現象所需的幾何、物理條件，以及其他參數對空穴現象的影響。具體完成的研究工作主要有： (1)模擬二維微管中空泡形成過程，分析、討論了不同的進出口壓力差對二維微管空化流的影響。通過模擬計算結果，得出不同長度、不同直徑、不同進口

3、圓角對二維微管空化流的影響。 (2)對一臺真實柴油機噴油嘴噴孔中空泡的形成和演變過程進行了數值模擬，與簡化模型——二維微管空化流的特征進行對比，分析不同計算時刻真實噴嘴空化流的形成過程與特征。 (3)考慮空化影響，模擬了液體射流的流動特性和參數分布，并與不考慮空化現象的射流過程進行對比，總結出空化現象對液體射流噴射和霧化特性的影響。 (4)定義噴孔的擴張收縮系數，模擬同一工況下，不同擴張收縮系數噴孔中空化現象的演