耦合噴油器內部流動的柴油機燃油噴霧模擬研究.pdf

1、柴油機燃油噴射系統的數值模擬是設計和優(yōu)化燃油系統的重要方法。長期以來，對高壓共軌噴射系統的數值模擬研究主要集中于電磁閥的響應特性、ECU控制單元等方面，直至最近，研究重心才轉移到具體的噴油嘴內部空穴流動的模擬及與此過程有關的燃油霧化和噴霧特性的研究上來。噴油系統上游流動、噴嘴流動及之后的霧化是一個有機的統一體，所以非常有必要在進行詳細的噴嘴內部流動模擬計算的同時，開展燃油霧化的數值模擬分析。一方面為噴霧模型提供更為真實的邊界條件，另一方

2、面也便于分析噴嘴內部流動對燃油噴霧燃燒過程和霧化的影響。 本文回顧與總結了燃油噴射霧化國內外發(fā)展現狀，全面系統地分析了燃油噴射霧化數值模擬的發(fā)展概況和未來發(fā)展趨勢，針對將燃油噴射和上游噴嘴內部流動耦合起來進行模擬的問題進行研究，對燃油噴射計算采用一種新的模擬思路。 運用大型CFD軟件STAR-CD對標準四孔噴嘴內部空穴流動進行了詳細的三維瞬態(tài)模擬計算，采用了動網格技術，計算得出在不同針閥升程下空穴在噴嘴內部的分布，分析了

3、空穴對噴嘴內部以及噴孔出口流場的影響；同時得到噴孔出口每一瞬時的質量流量作為燃油霧化的初始條件，為后續(xù)的燃油噴射模擬提供了更加準確真實的邊界條件。建立了燃油噴射氣液兩相湍流流動模型，進行了變參數的三維數值模擬計算，分析了噴孔直徑、壓差和缸內溫度等參數對缸內噴霧場的影響，為優(yōu)化缸內空氣運動以及燃油的混合和燃燒提供了理論基礎。 本文同時建立了高速數碼攝影系統燃油噴射試驗裝置，進行燃油噴射過程的動態(tài)拍攝，分析和處理相關的噴霧發(fā)展過程圖