本文關鍵詞：柴油機無壓力室噴嘴各孔流動特性分析

  更多相關文章： 柴油機 噴油器 模擬 空穴 噴油規(guī)律 有效流通截面積

【摘要】：柴油機噴油器霧化質量除了受由空氣動力學引起的二次霧化影響,更主要的是受由噴孔內空穴、湍流以及外部氣動作用引起的初次霧化破碎的影響,各噴孔內部流動特性作為影響噴嘴噴孔出口燃油霧化的重要參數(shù),對提高燃油霧化質量、優(yōu)化燃燒過程及降低污染物排放起著關鍵作用。因此,研究柴油機噴油器各孔內部流動特性對多孔噴油器的設計安裝具有指導意義。本文以非道路某二氣門柴油機用無壓力室噴嘴為研究對象,生成噴嘴流動的三維幾何模型,選擇雙流體模型和空化模型模擬計算各孔內部流動過程,可計算得到各孔噴油規(guī)律以及各孔內部流動的三維云圖。同時,基于噴霧動量原理搭建了測量各孔噴霧沖擊力的試驗臺架,利用動量守恒原理測量各孔噴霧沖擊力得到各孔噴油規(guī)律。通過對比各孔實測噴油規(guī)律和各孔模擬噴油規(guī)律可知,二者形狀基本吻合。將試驗工況測得的噴油壓力設置為入口邊界條件,模擬分析各孔瞬態(tài)流動特性,不同噴油階段各孔表現(xiàn)出不同的流動特性。針閥開啟階段,噴油壓力隨著凸輪軸轉角的增加不斷增加,各噴孔內部空穴出現(xiàn)不同程度的增加,燃油流速也隨之逐漸增加;針閥全開時,噴油壓力較大且隨著凸輪軸轉角的增加不斷變化,各噴孔內燃油流速也不斷隨之發(fā)生變化,同時各噴孔內出現(xiàn)不穩(wěn)定空化:噴油壓力升高時,噴孔內部空穴區(qū)減小,噴油壓力下降時,噴孔內部空穴區(qū)增加;針閥關閉階段,噴油壓力隨著凸輪軸轉角的增加不斷下降,導致燃油流速也隨之下降,但此時各噴孔內空穴區(qū)變化不明顯,當針閥接近完全關閉時,各噴孔內部空穴區(qū)會有稍許增加。針閥軸線與各噴孔軸線夾角(簡稱噴嘴軸向夾角,下同)的不同導致各孔內部空化存在差異。孔3和孔4噴嘴軸向夾角較大,使得噴孔內部空穴分布較多,對其出口的燃油破碎有促進作用,然而噴孔出口噴油速率降低;孔1噴嘴軸向夾角較小,使得噴孔內部空穴分布較少,可促使噴孔出口噴油速率增加。因此應根據(jù)實際需要合理設計噴油器各孔噴嘴軸向夾角的分布。通過對比模擬分析無壓力室噴嘴和有壓力室噴嘴兩種不同壓力室結構的噴嘴,可以發(fā)現(xiàn)無壓力室噴嘴內部空化更明顯,各孔內部空穴分布差異較大,燃油流速較高,對噴孔出口的燃油破碎有促進作用,但較大的空穴區(qū)導致噴孔出口噴油速率降低;而有壓力室噴嘴,內部空化相對較弱,且各孔空穴區(qū)基本分布在噴孔頂部,燃油流速較低,噴孔出口噴油速率相對較大。
【關鍵詞】：柴油機 噴油器 模擬 空穴 噴油規(guī)律 有效流通截面積
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK423
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 研究背景及研究意義11-12
• 1.2 高壓噴油嘴內空化形成機理分析12-14
• 1.3 國內外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.4 數(shù)值模擬方法介紹17-19
• 1.4.1 流體體積法17
• 1.4.2 連續(xù)介質模型17-19
• 1.5 本文研究目的及研究內容19-20
• 1.6 本章小結20-21
• 第二章 模型建立21-31
• 2.1 噴嘴幾何模型21-22
• 2.2 網(wǎng)格劃分22-23
• 2.3 噴嘴數(shù)學模型23-28
• 2.4 初始條件和邊界條件設置28-29
• 2.5 數(shù)值方法29-30
• 2.6 模型求解30
• 2.7 本章小結30-31
• 第三章 噴嘴各孔噴油規(guī)律模擬及驗證31-39
• 3.1 測量原理31-32
• 3.2 試驗臺架32-36
• 3.3 模型準確性驗證36-38
• 3.4 本章小結38-39
• 第四章 噴嘴各孔瞬態(tài)流動特性分析39-62
• 4.1 不同循環(huán)噴油量下各孔噴射特性分析39-43
• 4.1.1 不同循環(huán)噴油量下各孔噴油規(guī)律分析39-41
• 4.1.2 不同循環(huán)噴油量下各孔流量系數(shù)分析41-43
• 4.2 噴嘴各孔瞬態(tài)流動特性分析43-60
• 4.2.1 針閥開啟階段內部流動分析43-50
• 4.2.2 針閥全開階段內部流動分析50-56
• 4.2.3 針閥關閉階段內部流動分析56-60
• 4.3 本章小結60-62
• 第五章 噴嘴壓力室結構對各孔流動特性的影響62-75
• 5.1 噴油器結構62-63
• 5.2 參數(shù)設置63-64
• 5.2.1 計算進出口邊界條件63-64
• 5.2.2 計算初始條件64
• 5.3 不同壓力室結構噴油特性分析64-74
• 5.4 本章小結74-75
• 第六章 全文工作總結及展望75-77
• 6.1 全文總結75-76
• 6.2 工作展望76-77
• 參考文獻77-82
• 致謝82-83
• 在校期間發(fā)表的學術論文83

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1 劉鳳德;;雙活塞多功能三軸壓力室的研制及其應用[J];大壩觀測與土工測試;1990年06期

2 婁炎;動三軸壓力室的活塞摩阻對試驗成果的影響[J];巖土工程學報;1987年02期

3 楊雄京;;針閥體壓力室偏移的影響及原因分析[J];內燃機車;1987年07期

4 肖昌;吳來杰;李波;康曉娟;胡波;高厚秀;;巖石三軸試驗壓力室筒體的設計與有限元分析[J];現(xiàn)代制造工程;2010年01期

5 錢品高;;三軸儀壓力室的多功能用途[J];勘察科學技術;1989年01期

6 戈甫南,謝祖林;針閥體壓力室電解去毛刺探索[J];現(xiàn)代車用動力;1998年04期

7 楊錫平;噴油嘴壓力室球面鉆的刃磨[J];現(xiàn)代車用動力;1999年02期

8 杜玉彪;杜競輝;;長型多孔小壓力室和無壓力室噴油嘴簡介[J];農業(yè)機械;2009年05期

9 高貴方;試論電火花去壓力室毛刺的機理及設備研制[J];現(xiàn)代車用動力;1996年02期

10 唐維平,嚴忠杰,喻鳴顯;噴油嘴噴孔及壓力室液體研磨技術研究[J];現(xiàn)代車用動力;2001年02期

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1 李佩林;華培忠;許昭永;;2SY-83型真三軸壓力室的研制[A];第一屆高溫高壓巖石力學學術討論會論文集[C];1986年

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1 周群;柴油機無壓力室噴嘴各孔流動特性分析[D];江蘇大學;2016年

2 鄧磊;巖石力學試驗機旋轉壓力室及其靜壓支承特性研究[D];北京交通大學;2014年

3 朱春芝;噴油嘴壓力室的改進設計及性能研究[D];山東大學;2012年

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本文編號：612977