燃油闪急喷雾过程的数值模拟研究

来源 :中南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wu19851110
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在严重的环境污染和严峻的能源紧缺形势下,节能减排是汽车行业永恒的发展主题。燃油雾化作为内燃机燃烧的关键环节,直接影响了发动机的动力性、经济性、排放性及寿命。改善燃油雾化质量被证明是发动机实现节能降耗的有效手段之一。高温燃油的闪急雾化技术,能够使液滴分裂破碎的更加均匀细化,改善了燃油在气缸内的时空分布,显著地改善了发动机的燃烧特性及排放特性。本文借鉴国内外燃油闪急雾化技术的最新进展,对高温燃油闪急沸腾喷雾特性进行了系统研究。本文的主要研究内容和结论如下:(1)基于FLUENT程序,选择合适的液滴破碎、蒸发模型建立了燃油闪急雾化的计算模型,实现了燃油闪急喷雾速度场、粒径场、浓度场的模拟计算。参照文献实验数据对喷雾场液滴索特尔平均直径进行了统计分析;计算值与实验值的平均误差为5.86%,在误差允许范围内,验证了本文所建立的计算模型准确有效。(2)基于GS-1000型高压共轨燃油喷雾实验台,在定容容器的基础上,开展了高温燃油闪急雾化宏观特性实验研究,并获得了不同工况下的喷雾图像;利用图像处理软件对喷雾图像进行处理,得到了喷雾贯穿距、喷雾锥角等宏观特性参数。对比分析这些特性参数,和燃油的普通喷雾相比,在宏观上证明了燃油的闪急雾化具有增大喷雾锥角、喷雾面积、缩短喷雾贯穿距的作用。(3)对油温、喷射压力、喷嘴直径等参数对喷雾特性的影响进行了数值模拟。研究结果表明:高温燃油的闪急喷雾与普通喷雾相比,可有效的减小液滴索特尔平均直径,使燃油分布更加均匀细化。增大燃油的喷射压力,将使燃油液滴速度增加,有利于提高燃油和空气的混合速率;喷射压力的提高增加了射流的不稳定性,使燃油分裂破碎的直径更小,但是燃油的闪急喷雾过程中,通过提高喷射压力来改善燃油的雾化质量所起的作用并不显著。通过增大喷嘴直径,将使喷雾体的初动量增加,增强了喷雾体对空气的卷吸作用,但是喷嘴直径的增大会使液滴索特尔平均直径增加,因此小直径的喷嘴更有利于改善雾化质量。本文的研究成果有助于深化对燃油闪急雾化过程机理及效果的认识,对喷油参数及条件的优化设计有重要的指导作用。
其他文献
二十世纪末期至今汽车产业飞速发展,汽车产业的高速发展所带来的能源和环境压力不言而喻,因此给汽车相关零配件的设计人员带来了巨大的机遇和挑战。发动机作为汽车动力装置,
本文研究了超声波用于橙汁杀菌,不同处理条件对橙汁中微生物的杀灭效果;并将超声波杀菌与传统的热力杀菌进行对比及联合,优化超声波杀菌的条件;研究超声波杀菌对橙汁品质变化影响
目的 探讨血清MIR4435-2HG水平在口腔鳞状细胞癌诊断和预后中的价值.方法 本研究为回顾性病例对照研究.纳入癌症和肿瘤基因图谱(the cancer genome atlas project,TCGA)数据
泵吸入室的主要作用就是为压缩级提供均匀来流以提高泵的效率。对于混输泵来说,要尽量避免气液分离。设计并优化吸入室对提高混输泵整体性能有重要意义。本文利用Pro/e对自行设计的第三代样机YQH-100型混输泵半螺旋形吸入室进行三维建模,得到不同包角的三个吸入室模型,并利用CFD软件对三个吸入室模型不同含气率下的流场进行模拟,得到了速度场、压力场、气相分布的规律,并经分析,得出最适合模型的断面尺寸、隔舌
富氧燃烧(O2/CO2或O2/H2O)技术作为一种极具潜力的CO2减排技术,受到广泛的关注。改造现有空气燃烧锅炉实现富氧燃烧是重要的技术途径之一,因而研究煤焦在富氧和空气气氛下燃烧的
板翅式换热器因其诸多结构特点,而被广泛的应用于各个领域,被认为是最有发展前途的新型热交换器之一。目前对板翅式换热器的研究主要集中在对翅片的研究上,多是采用增大换热面积
采用Fluent软件中的ED燃爆模型对空气-乙烷多元混合体系进行二维稳态燃爆模拟.结果 表明,5种工况球中心燃爆最高温度瞬间可分别达到900 K、1 000 K、1 100K、1 150K和1 200 K