柴油机原型喷嘴内瞬态流动的特性试验

柴油机喷嘴内的空化流动很大程度上影响燃油的雾化效果,继而影响整机的排放特性.笔者基于高速摄影技术和长工作距离显微成像技术,通过高压共轨试验系统研究原型喷嘴内的流动特性和喷雾特性.针对空化的发展进行了不同压力下的对比试验,结果表明:喷射压力越高,空化出现的时间越早,还存在喷油初期的气泡"释放"以及喷油末期的气泡"倒吸"现象;同时还观察到特殊的空化现象—线空化,并且发现线空化的出现与针阀的位置有很大关联,总结了两种不同形态的线空化发生规律.

柴油机喷嘴内线空化对喷雾影响的试验

设计3种不同尺寸的锥度孔透明喷嘴,在尽可能抑制壁面空化的情况下研究了喷油压力、喷嘴孔尺寸及针阀升程对喷嘴内线空化的出现规律、强度及瞬态特性的影响,进而对喷雾的影响.结果表明:在喷嘴低针阀升程时会存在起源于针阀锥面处的线空化,可轻易延伸至喷孔出口,形态粗壮,引致非常大的喷雾锥角,而随针阀的抬起,这类线空化消失,代之以孔与孔之间的线空化,空化形态较细,对喷雾锥角影响相对很小,这为柴油机启喷阶段和喷油末期喷雾锥角的骤增与波动提供了一种合理解释;喷雾锥角的波动与线空化发展程度及其延伸至喷孔出口处的空化厚度间存在强烈的依存关系;线空化对喷雾的影响存在迟滞现象,这与空化泡喷出喷孔后破裂及流体运动惯性有关.

基于路面附着系数估计的多路况安全距离模型

采用UKF估计方法对路面附着系数等状态参数进行估计。首先建立包含整车模型与Dugoff轮胎模型的车辆动力学模型,在此基础上建立车辆四轮动力学模型,然后选取干沥青、湿沥青、雪地、冰面4种典型路面,通过UKF对车辆状态与路面附着系数进行估计,将估计结果与仿真的实际输出值进行对比分析,以验证估计结果的精确度。此后选取合适的车辆安全距离模型,在此基础上加入对路面附着系数、坡道角等因素的考虑,提出改进后的安全距离模型,使之更加符合实际情况。通过Carsim与Matlab/Simulink联合仿真,得到在4种典型路面上车辆跟驰状态下前后车的距离与相对速度变化曲线,验证了模型的可靠性。

柴油机锥度孔喷嘴内线空化及初始气泡对喷雾形态影响的可视化研究

柴油机喷嘴内的流动特性对喷雾雾化特性有直接影响,本文基于高速数码显微成像技术,使用真实尺寸渐缩孔透明喷嘴,在柴油机高压共轨试验台上获得了透明锥度孔喷嘴内的空化流动瞬态发展特性,捕获了锥度孔内的线空化和初始气泡,分析了线空化对喷雾锥角的影响以及启喷阶段初始气泡的产生机理。结合初始气泡形态,分析了五种喷雾头部结构的形成机理。研究发现:线空化是喷雾锥角不稳定变化的直接原因;近场喷雾头部结构与初始气泡的大小、数量及位置有直接关系。

柴油机喷嘴入口圆角对线空化影响的试验研究

柴油机喷嘴内的线空化是一种呈现线状形态的特殊空化现象,具有高瞬态性。本文利用自搭建的稳态试验台,设计了双孔min-SAC比例放大喷嘴。并在稳定喷射压力和固定针阀升程条件下开展了试验研究。研究表明,随着喷射压差的升高,喷嘴内部线空化程度随之增加;喷孔入口圆角会影响喷嘴内部涡旋运动,进而影响线空化的分布特征;在高针阀升程下,几何诱导空化对线空化有促进作用;当喷孔入口存在倒圆角时,喷嘴内几何诱导空化被明显抑制,线空化分布特征明显不同。