用高速摄影对比分析伞喷与 HL 喷雾特性

采用激光片光照明，对伞喷喷雾与ＨＬ喷雾高速照相进行宏观特性对比分析研究．启喷压力２４．５００ＭＰａ，高压容器背压分别是０．０９８、０．９８０和１．９６０ＭＰａ，一次喷油量２８．５ｍｇ／循环，喷射频率８．３Ｈｚ．用分散率来评价喷雾的分散特性．由高速摄影对比表明，在低背压时伞喷与ＨＬ喷雾都呈空心锥状体，在高背压时ＨＬ喷雾贯穿距离与伞状喷雾相比增长２５％．

伞喷喷嘴内空化现象的数值模拟

使用混合多相模型和全空化模型通过数值模拟研究了伞喷喷嘴内的空化流动过程.结果发现,伞喷喷嘴内的空化发展显著影响了喷嘴出口处的燃油液膜厚度和喷射速度,进而直接改变喷射锥角和液滴的平均索特直径.基于喷嘴内燃油蒸气的分布,空化可以划分为无空化、入口空化、出口发展空化和完全空化.完全空化中燃油蒸气延伸至喷嘴出口,可以显著增加喷射速度和减小液膜厚度,进而有效提高喷嘴的雾化性能.通过同时变化背压和喷射压力,构造了伞喷喷嘴内的空化分布图.结果显示,完全空化仅发生在背压较低的一个狭小范围内.因此,为实现伞喷喷嘴的完全空化,柴油PCCI发动机的喷射时刻需要远在上止点之前,以便产生更均匀燃油混合气.

伞喷喷嘴针阀升程对燃油流动及空化的影响

使用混合多相流模型和全空化模型数值模拟研究了不同针阀升程下伞喷喷嘴内部的燃油流动和空化特性。研究结果表明:随着针阀升程的不断增加,喷嘴质量流率呈先增长后减小的趋势,而燃油喷射速度则不断增加,尤其是在空化产生后,喷射速度会有显著的提高。最后研究了针阀升程对喷嘴内部湍动能的影响,发现在不同针阀升程下,喷嘴内部强湍流区的分布有较大变化。

伞喷燃烧系统的应用研究

本文绘出了伞喷燃烧方式在１３５型试验机上进行的试验研究，性能参数表明该燃烧方式具有热预混合燃烧的特点，且改善了经济性、工作粗暴性和排入指标。

应用激光技术对伞喷喷油嘴喷雾特性的研究

本文应用激光技术对伞喷喷油嘴的喷雾贯穿距离、喷雾锥角、喷雾粒径及其分布等进行了研究，并对伞喷喷油嘴与多孔喷油嘴的喷雾特性进行了比较．

伞喷油雾与热多孔介质相互作用的数值模拟

为深入认识多孔介质发动机中均匀混合气的形成,用改进的KIVA-3V详细模拟了伞喷油雾与热多孔介质之间的相互作用.在KIVA-3V中增加了油滴碰撞热多孔介质壁面的碰撞模型、传热模型.为检测数值模型的合理性,在Senda等人的实验条件下进行了数值计算.油束碰壁后油滴和油蒸气分布的数值计算结果与实验结果吻合较好.在简化多孔介质结构的基础上和不同的环境压力及喷雾锥角时,模拟了伞喷油雾与热多孔介质的碰撞过程.计算结果表明,伞喷油雾的喷雾锥角及空间压力对油滴在多孔介质中的分布有着很大的影响,在多孔介质厚度一定时,通过调节这些参数,能够形成均匀混合气.

伞喷喷油嘴与多孔喷油嘴的喷雾锥角

伞喷喷油嘴与多孔喷油嘴的喷雾锥角大连理工大学乔信起，高希彦，陈家骅，颜富纯大连油泵油嘴厂常凯滨直喷式柴油机工作时，在空气被压缩到将近上止点的时刻，从多孔喷油嘴向燃烧室喷出几条油束。这几条油束只能占据燃烧室的一部分空间，故燃油和空气的混合极不均匀。而柴...

喷油策略对伞喷柴油机工作过程影响的数值模拟研究

对一种新型柴油机喷嘴进行了可视化试验与模拟计算。应用三维CFD(Computational Fluid Dynamic)软件模拟了两种喷雾形式下不同喷油参数对柴油机混合气形成、燃烧及排放的影响,得到了最佳的喷油策略。结果表明,相对于复合喷雾,伞形喷雾在混合气形成方面存在一定的优势,对燃烧和排放有较大改善;混和气形成较好,燃烧效率高,指示油耗较低,碳烟二次氧化迅速。并且伞形喷雾中,采用小的索特平均直径,高的喷射速度,能够使发动机性能得到较大地改善。

柴油机伞喷喷嘴内部流动的数值模拟

对柴油机伞喷喷雾及喷嘴内部流动的研究现状进行了分析,利用三维计算流体动力学(CFD)程序对喷嘴内气穴多相流计算模型进行了验证,在此基础上对柴油机伞喷喷嘴内部的流动特性进行了模拟计算分析。结果表明,在伞喷喷嘴喷孔进口处形成不对称的气穴,并逐渐延伸至出口处,从而对燃油雾化产生一定影响。

伞喷喷油嘴喷油特性的研究

介绍应用长管法和激光技术分别对伞喷喷油嘴喷油规律和喷雾特性的测试结果。结果表明，伞喷喷油嘴的喷油特性与传统的多孔喷油嘴的喷油特性大不相同。

伞帘喷雾燃烧系统喷雾特性的试验研究

柴油机伞帘喷雾燃烧系统通过喷嘴与特殊燃烧室的配合，主要依靠燃油喷雾与壁面的相互作用来促进混合气形成和燃烧．在喷油泵试验台上，应用闪光摄影法，研究了压力容器内该燃烧系统的宏观喷雾特性．试验结果表明，中心喷雾碰撞燃烧室底面平台后形成准伞状喷雾，侧向喷雾碰撞燃烧室侧面凸缘后形成帘状喷雾．无论是否存在壁面限制，侧向喷雾锥角变化的总趋势是经过较短时间的减小后达到稳定．喷雾碰壁过程中的侧向喷雾锥角稳定值小于相应的自由喷雾，其贯穿能力远小于相应的自由喷雾．碰壁喷雾轮廓的变化过程基本上是先急后缓．凹型壁面对碰壁喷雾有聚集作用．在伞帘喷雾燃烧系统中，燃油和空气的混合主要在喷雾碰壁后进行．

柴油机伞帘喷雾燃烧系统的试验研究

在四气门单缸柴油机上研究了伞帘喷雾 ( UCS)燃烧系统性能 .结合喷油过程测试结果和缸内空气运动数值模拟结果 ,综合分析了试验结果 .结果表明 ,与原机相比 ,UCS系统的燃油经济性明显提高 ,烟度、最高燃烧压力、排气温度和 NOx 排放明显降低 .这归因于喷雾碰壁引起的喷雾体积和空气卷吸量增加及燃油的二次雾化 .但在中低负荷工况 ,由于壁面温度低 ,其 CO和 HC排放量明显高于原机 .它在上止点后着火 ;着火时 。

柴油机伞帘喷雾燃烧系统空气运动的数值模拟

用数值分析方法研究柴油机伞帘喷雾燃烧系统中的空气运动规律,探讨了缸内流场的演变过程、涡流与挤流的相互作用和燃烧室结构的影响,并比较了该燃烧系统与原机燃烧系统中的流场.计算基于任意拉格朗日-欧拉法,采用k-ε湍流模型.计算结果表明,在上止点前较大的曲轴转角范围内,纵剖面流场结构相似.无涡流时接近上止点的缸内纵剖面流场受挤流控制.挤流促进燃烧室中心线附近的空气运动;逆挤流主要发生在燃烧室边缘;涡流使流场复杂化,随着涡流强弱不同,缸内形成不同的流动图案;折转壁面间的过渡情况影响气流贴合壁面情况;伞帘喷雾燃烧系统的挤气面积远大于原机,因此前者的空气运动明显强于后者,较强逆挤流维持的时间长于后者.

伞板式喷淋冷凝器工艺设计

对聚酯工业生产中所用伞板式真空喷淋冷凝器的传递特性进行研究 .基于对过程机理的分析 ,提出简化的幕帘式传递数学模型 ,通过对膜内传热方程的求解 ,将液膜高度与全塔总平均传热系数关联起来 ,并考虑雾沫夹带和压力降限制 ,建立了普适的伞板式喷淋冷凝器工艺设计方法 .经校验 ,设计结果与工业实际数据基本吻合 。

在柴油机上燃用乙醇柴油的试验研究

在柴油机上对分别使用多孔喷油嘴和伞喷喷油嘴进行了燃用乙醇柴油的试验研究。结果表明,在柴油机上燃用乙醇柴油后能够达到原机的功率,柴油机的排放状况有很大的改善,热效率有一定的提高,排气温度和最高燃烧压力基本不变。伞喷喷油嘴的效果好于多孔喷油嘴。

预混合近似等压燃烧系统的应用研究

对个型喷油嘴的喷雾特性和它在Ｅ１５０型试验机上的应用情况进行了试验研究。研究表明，热预混合近似等压燃烧不同程度上改善了发动机的性能。