環(huán)境污染日益嚴重,石油能源日益短缺,排放法規(guī)不斷加嚴都對缸內(nèi)直噴汽油機（GDI-gasoline direct injection engine）提出了更高的要求。對于多孔GDI噴油器,多個油束之間會發(fā)生相互作用進而相互聚攏發(fā)生噴霧坍塌現(xiàn)象。噴霧發(fā)生坍塌后會改變?nèi)加驮跉飧變?nèi)的空間分布,影響混合氣的形成質(zhì)量,進而影響發(fā)動機的燃燒和排放,因此需要對缸內(nèi)直噴汽油機多孔噴油器的噴霧特性進入深入研究。本課題圍繞噴霧油束間相互作用的影響因素和作用機理兩個方面展開研究,分析了環(huán)境因素對多孔GDI噴霧特性的影響并對多孔GDI噴霧油束之間相互作用機理進行解析。在非閃沸條件下,研究了燃油溫度、背壓和背景氣密度對噴霧寬度和噴霧貫穿距離的影響,總結(jié)了非閃沸條件下多孔GDI噴霧油束間相互作用機理,并據(jù)此對噴霧坍塌程度的變化規(guī)律做出解釋。研究結(jié)果表明:燃油溫度的變化對噴霧寬度和噴霧貫穿距離的影響較小;增加背壓和背景氣密度會增強噴霧油束間相互作用,使得噴霧坍塌加重,同時背壓和背景氣密度的增加會使噴霧發(fā)展所受的阻力增加,貫穿距離減小;非閃沸條件下的噴霧坍塌可以用射流誘導相互作用來解釋,而影響射流誘導相互作用的關(guān)鍵因素... 

【文章來源】：煙臺大學山東省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

液體壓力-溫度相圖及不同熱力學條件下的噴射過程（①：單相液體噴射；②：過熱氣

第1章緒論10經(jīng)過二次破碎后小液滴的數(shù)量會大大增加，同時液體的表面積也會因為液滴數(shù)量的增加也大大增加，因此液體的蒸發(fā)速度會加快。在非閃沸條件下的射流過程中，由于液體內(nèi)部未發(fā)生相變，因此沒有氣泡的產(chǎn)生，蒸發(fā)過程只在液體表面進行。圖1-5非閃沸噴霧的霧化和蒸發(fā)過程[14]當液體被噴射到壓力低于其飽和蒸汽壓的環(huán)境中，此時液體處于過熱狀態(tài)，處于過熱狀態(tài)的液體在熱力學上屬于不穩(wěn)定狀態(tài)，液體內(nèi)部因此會產(chǎn)生相變，大量氣泡在液體內(nèi)部產(chǎn)生，這種過熱液體產(chǎn)生大量氣泡的過程稱為閃急沸騰（flashboiling）。閃沸噴霧的熱力學過程如圖1-6所示。圖1-6閃沸噴霧的熱力學過程[47]燃油未從噴油器噴出之前處于高壓狀態(tài)，此時燃油的熱力學狀態(tài)對應于A點；隨著燃油從噴孔中噴出，壓力迅速下降并最終與環(huán)境壓力持平；若環(huán)境背壓Pamb低于燃油溫度所對應的飽和蒸汽壓力Psat，則此時的燃油處于過熱狀態(tài)，燃油會發(fā)生

第1章緒論10經(jīng)過二次破碎后小液滴的數(shù)量會大大增加，同時液體的表面積也會因為液滴數(shù)量的增加也大大增加，因此液體的蒸發(fā)速度會加快。在非閃沸條件下的射流過程中，由于液體內(nèi)部未發(fā)生相變，因此沒有氣泡的產(chǎn)生，蒸發(fā)過程只在液體表面進行。圖1-5非閃沸噴霧的霧化和蒸發(fā)過程[14]當液體被噴射到壓力低于其飽和蒸汽壓的環(huán)境中，此時液體處于過熱狀態(tài)，處于過熱狀態(tài)的液體在熱力學上屬于不穩(wěn)定狀態(tài)，液體內(nèi)部因此會產(chǎn)生相變，大量氣泡在液體內(nèi)部產(chǎn)生，這種過熱液體產(chǎn)生大量氣泡的過程稱為閃急沸騰（flashboiling）。閃沸噴霧的熱力學過程如圖1-6所示。圖1-6閃沸噴霧的熱力學過程[47]燃油未從噴油器噴出之前處于高壓狀態(tài)，此時燃油的熱力學狀態(tài)對應于A點；隨著燃油從噴孔中噴出，壓力迅速下降并最終與環(huán)境壓力持平；若環(huán)境背壓Pamb低于燃油溫度所對應的飽和蒸汽壓力Psat，則此時的燃油處于過熱狀態(tài)，燃油會發(fā)生

【參考文獻】：
期刊論文
[1]高背壓下GDI發(fā)動機多孔噴嘴油束間的相互作用[J]. 丁海春,郭恒杰,張周,馬驍,李雁飛,王志.  內(nèi)燃機學報. 2018(05)
[2]燃油噴射壓力對缸內(nèi)直噴汽油機噴霧特性的影響[J]. 錢丁超,段加全,劉耀東,王振喜,陳海娥,宮艷峰.  車用發(fā)動機. 2018(04)
[3]高背壓下GDI油束噴霧特性的試驗[J]. 李雁飛,郭恒杰,王建昕,徐宏明.  內(nèi)燃機學報. 2016(04)
[4]燃油溫度和噴射壓力對葵花籽油與柴油噴霧特性的影響[J]. 何旭,劉海,曾威霖,余紅東,Bohl Thomas,田國弘,李向榮,劉福水.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2014(15)
[5]燃油溫度對噴霧特性的影響研究[J]. 佘金平,張煜盛,張輝亞,閆妍,徐波.  內(nèi)燃機工程. 2011(05)
[6]燃燒室背壓對壓力渦流噴嘴噴霧特性的影響[J]. 劉濤濤,張武高,陳曉玲,顧根香,郭曉寧,黃震.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2011(03)
[7]高效清潔車用汽油機燃燒的研究進展[J]. 王建昕,王志.  汽車安全與節(jié)能學報. 2010(03)
[8]影響火花點火發(fā)動機碳氫排放因素的研究[J]. 黃佐華,蔣德明,周龍保.  中國機械工程. 1997(01)

博士論文
[1]基于先進激光診斷技術(shù)解明高速液體射流的霧化和蒸發(fā)機理[D]. 張高明.上海交通大學 2014

碩士論文
[1]基于MATLAB的噴霧圖像測量系統(tǒng)的研究[D]. 侯緒超.長安大學 2010
[2]直噴汽油機多孔噴油器的噴霧特性研究[D]. 毛立偉.天津大學 2008
[3]柴油—生物柴油混合燃料噴霧圖像處理的研究[D]. 莊嚴.長安大學 2008



本文編號：3309286