本文關(guān)鍵詞：交叉孔噴油嘴與雙層分流燃燒系統(tǒng)的噴霧和燃燒特性實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：為了減小傳統(tǒng)柴油機(jī)燃燒路徑中的局部當(dāng)量比,加快燃油空氣混合速率,本課題組提出了交叉孔噴油嘴與雙層分流燃燒系統(tǒng)來分別加強(qiáng)噴霧的湍流擾動(dòng)和分散度,從而降低碳煙排放并提高燃燒效率。為了更好地優(yōu)化交叉孔噴油嘴和雙層分流燃燒系統(tǒng)的設(shè)計(jì),全面地和深入地了解它們的噴霧和燃燒特性是非常必要的。本實(shí)驗(yàn)研究以自主搭建的噴霧與燃燒可視化測(cè)試系統(tǒng)為平臺(tái),利用直接攝影法和火焰自然發(fā)光法對(duì)交叉孔噴油嘴的自由噴霧以及雙層分流燃燒系統(tǒng)內(nèi)碰撞噴霧的噴霧特性和燃燒特性進(jìn)行了測(cè)量。交叉孔噴油嘴實(shí)驗(yàn)部分采用兩個(gè)不同子噴孔相交角度的交叉孔噴油嘴和一個(gè)單孔噴油嘴,從噴油壓力的影響、環(huán)境氣體密度的影響和環(huán)境溫度的影響三方面探究了噴霧特性,并在不同噴油壓力下探究了燃燒特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：交叉孔噴油嘴與單孔噴油嘴相比噴霧貫穿距較小,正向和側(cè)向噴霧錐角都較大,這些差別隨子噴孔相交角度的增大和噴射壓力的提高而增大；環(huán)境氣體密度對(duì)交叉孔噴油嘴的噴霧貫穿距和噴霧錐角影響較大；環(huán)境氣體溫度的升高對(duì)交叉孔噴油嘴的液相噴霧貫穿距和液相噴霧錐角的減小作用更明顯,說明交叉孔噴油嘴噴霧粒徑更細(xì)；在較低噴射壓力下交叉孔噴油嘴的滯燃期更長(zhǎng),與單孔噴油嘴的差別隨著噴射壓力的提高而減��；交叉孔噴油嘴噴霧的火焰總強(qiáng)度更低,表明更低的碳煙含量,隨著噴射壓力的升高和子噴孔相交角度的增大火焰亮度降低更明顯。雙層分流燃燒系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)部分采用二維模型模擬ω燃燒室和雙層分流燃燒室,從兩種燃燒室的對(duì)比、不同噴油壓力的影響以及不同活塞位置的影響三方面進(jìn)行探究。兩種燃燒室對(duì)比的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：雙層分流燃燒室下層的型線設(shè)計(jì)可以減少噴霧濕壁,碰撞臺(tái)上方和擠流區(qū)內(nèi)燃油較濃,ω燃燒室的局部濃區(qū)分布在活塞坑底和凹坑邊緣上方,擠流區(qū)內(nèi)幾乎沒有燃油分布；雙層分流燃燒系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了燃油的分層燃燒,上層比下層的火焰亮度高,燃燒持續(xù)期長(zhǎng),而ω燃燒系統(tǒng)內(nèi)燃燒大部分集中在活塞凹坑內(nèi),火焰進(jìn)入擠流區(qū)深度很��；雙層分流燃燒室內(nèi)由于噴霧擴(kuò)散度高,中負(fù)荷下相對(duì)火焰面積較大,但大負(fù)荷下兩種燃燒室的最大相對(duì)火焰面積差不多。對(duì)雙層分流燃燒系統(tǒng)單獨(dú)研究的結(jié)果表明：提高噴射壓力和引導(dǎo)噴霧向碰撞臺(tái)中心碰撞會(huì)加快燃油蒸發(fā)；不同噴射壓力下的噴射結(jié)束時(shí)的燃油分布情況基本相同,噴射壓力越高,滯燃期越短,燃燒速率越快；不同噴油正時(shí)導(dǎo)致的不同活塞位置會(huì)影響燃油在上下兩層燃燒室的分布從而影響火焰分布。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK421.2

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 胡國(guó)棟;柴油機(jī)燃燒研究的展望[J];大連工學(xué)院學(xué)報(bào);1982年04期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 隋永旭;柴油機(jī)交叉孔噴油嘴內(nèi)三維流動(dòng)分析[D];大連理工大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：1195597