【摘 要】
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柴油机喷嘴内部空化效应是燃油液体射流雾化的重要原因之一。运用基于欧拉多流体法的多相流模型,通过全自动网格生成技术,对喷孔内部的流动进行了多维CFD数值模拟。全面分析
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柴油机喷嘴内部空化效应是燃油液体射流雾化的重要原因之一。运用基于欧拉多流体法的多相流模型,通过全自动网格生成技术,对喷孔内部的流动进行了多维CFD数值模拟。全面分析了喷嘴射流因素和几何结构因素对喷孔内部空化效应的影响。根据相似理论和可视化研究的要求,设计了扩大为原尺寸20倍的大尺度燃油喷射系统,包括以VCO喷嘴为原型的大尺度喷嘴,以及各种形式尖缘喷嘴。在此系统上进行了包括喷孔倾角、直径、长径比、入口结构、针阀升程、入口压力、环境背压在内的结构参数和射流参数对喷孔内部空化效应影响的可视化研究。在多种尖缘单孔喷嘴上完成了空化效应的实验,随着压力升高,空化现象首先出现在喷孔入口处,形成“脉缩”,脉缩会限制管内流体的运动,形成文丘里管样的形状;继续增加空化数,会导致流动向挑流模式发展。为了获得管内流体的流动特性和空化特性,测定了体积流量和流量系数。选用合适的大尺度模型有助于理解来自实际喷嘴和CFD模拟的结果。借助于大尺度喷嘴和实际尺度喷嘴的相似,以及大尺度喷嘴上容易获得的实验数据,有助于理解实际尺度喷嘴在实际柴油机工作条件下的喷孔内部的空化效应。而对实际工况的了解又可以促进CFD计算模型的发展。
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