不同喷油压力RP-3航空煤油、柴油碰壁喷雾着火和燃烧特性的对比研究

利用直径0.22 mm的单孔喷嘴高压共轨喷油器,以喷油器油量标定数据及控制参数为基础,采用高速相机成像技术在定容燃烧室内在等喷油量变喷油压力的前提下测量了着火点、着火滞燃期、燃烧持续期、火焰面积(AF)和火焰自然发光强度(SINL)的变化规律,对比研究了RP-3航空煤油、柴油碰壁喷雾的着火和燃烧特性。结果表明:在低喷油压力下着火点分布在离壁面较远的区域,在较高喷油压力下着火点位于壁面上,距喷油器中心线的距离随喷油压力的增加而增加,且RP-3航空煤油着火点距喷油器的距离比柴油更远。随着喷油压力的增加,RP-3航空煤油碰壁喷雾火焰的着火滞燃期先降低后增加,柴油碰壁喷雾火焰的着火滞燃期不断降低,且RP-3航空煤油具有更短的着火滞燃期。燃烧持续期随喷油压力的增加而降低,RP-3航空煤油的燃烧持续期比柴油短。喷油压力越高,火焰面积(AF)和自然发光强度(SINL)的变化速率越高,而AF和SINL的最大值及达到最大值所需的时间越小。与柴油相比,RP-3航空煤油的AF、SINL具有更高的变化速率,且AF、SINL的峰值更高,达到峰值的时间更短。

壁面温度对柴油喷雾碰壁质量分布的影响

基于AVLFIRE软件建立柴油喷雾及碰壁仿真计算模型,以定容燃烧弹中喷雾碰壁试验得出的数据为基础对模型进行标定与校核,然后对不同壁面温度条件下的喷雾碰壁特性进行仿真计算,得出了不同壁面温度时燃油的气相、液相和附壁油膜质量随时间的变化规律.结果表明:喷雾碰壁之前,液相质量随时间的增加而增加,碰壁之后,液相质量随时间的增加而减少;壁面温度对空间液相质量的分布及其随时间的变化规律影响不大;随着壁面温度升高,喷油结束之前气相质量随时间增加的速率稍有增加,而喷油结束之后气相质量随时间增加的速率明显增加,附壁油膜达到最大质量的变化速率降低,达到最大质量后,附壁油膜随时间减小的速率增加.