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高压多孔喷油器由于在喷孔数目和喷油角度方面具有较大可选择性,在直喷汽油机上得到越来越广泛的应用。闪急沸腾喷雾已经被证明在改善雾化和燃烧特性方面有显著效果,因此,本文主要研究直喷汽油机多孔喷油器的闪急沸腾喷雾特性。利用Mie散射在定容弹上进行了汽油、正戊烷、正己烷、正庚烷以及正戊烷-正庚烷不同掺混比例混合燃料的喷雾实验。为模拟发动机部分负荷下进气行程燃油喷射发生的闪急沸腾现象,将温度分别为20℃、50℃、80℃、110℃的燃油喷射进入内部压力为100kPa、70kPa和40kPa的燃烧弹中。为描述闪急沸腾喷雾不同于冷态喷雾的特点,定义了喷雾近场锥角和远场锥角。本文得出如下主要结论:升高燃油温度、降低环境压力,可以使直喷汽油机多孔喷雾达到闪急沸腾状态,喷雾各油束向喷油器轴线方向收缩。通过对比单孔、双孔和六孔喷雾,发现闪急沸腾的微爆效应导致喷雾产生大量细小油滴和燃油蒸汽,细小油滴在气流作用下改变方向而发生重叠,而气流卷吸加剧喷雾的重叠,使喷油器轴线方向聚集大量燃油液滴,形成了实心的柱状喷雾体,体现为喷雾塌缩现象。从正戊烷和正己烷的闪沸喷雾特性表明,燃油过热度超过40℃,燃油液滴蒸发速度加快,液滴数量减少导致喷雾变窄;当过热度超过70℃,液滴的蒸发速度变得更快,减少参与重叠的液滴数量和粒径,导致塌缩后喷雾体内部的粒子密度降低,喷雾紧实程度减小。通过比较相同过热度下正戊烷、正己烷和正庚烷的喷雾形态和贯穿距发展历程,发现当燃油处于剧烈闪急沸腾时,喷雾形态变化和贯穿距发展的直接控制因素是燃料的过热度,与燃料种类无关。对于正戊烷-正庚烷混合燃料,燃油温度在80℃以下时,降低正戊烷比例,混合燃料闪沸程度降低,喷雾近场锥角减小;当燃油被加热到110℃时,喷雾近场锥角随正戊烷比例的降低先升高后降低。通过对比物性接近的正己烷和50%正庚烷混合燃料的喷雾特性,发现50%正庚烷混合燃料比正己烷微爆程度更剧烈、更容易发生闪急沸腾,但闪急沸腾之后正己烷的喷雾体更紧实。