喷孔长度和喷油体温度对乙醇柴油空化及近场喷雾的影响

利用高速摄像机和放大比例的单孔透明喷嘴搭建可视化试验台,研究喷孔长度和喷油体温度对喷孔内乙醇柴油空化流动特性和近场喷雾的影响,试验用喷嘴的孔径均为2 mm,孔长分别为4 mm、6 mm和8 mm,喷油体温度分别控制在303 K、333 K和363 K。试验发现,随着孔内燃油平均流速的增加,各喷孔的空化现象依次经历了无空化、空化初生、空化发展和超空化5个阶段,短喷孔内更易发生空化现象,且在相同的空化阶段短喷孔的孔内燃油平均流速小于长喷孔;此外在相同进出口压差下短喷孔对应的近场喷雾锥角要大于长喷孔喷雾锥角。喷油体温度也会影响喷孔内空化流动特性和近场喷雾形态,喷油体温度越高,空化现象越强烈,空化变化速率越大;当喷孔进出口压差相同时,喷油体温度在303 K、333 K和363 K所对应的近场喷雾锥角依次增大。最大近场喷雾锥角所需的喷射压力随喷油体温度的升高而减小。

喷油嘴喷孔直径和长度自动测量方法的开发和应用（英文）

目的:直喷内燃机工作过程中,燃油通过喷油嘴上的微小喷孔(直径为100–200μm)输送到燃烧室内进行燃烧做功。为定量研究喷孔直径和长度等结构参数对燃油输运过程的影响,首先需要实现对这些结构参数的高精度测量。创新点:对喷油嘴喷孔入口和出口等重要结构特征进行精确地定义,实现喷油嘴微小喷孔的直径和长度的高精度自动测量。方法:1.基于同步辐射X射线CT扫描技术实现喷油嘴顶部结构的三维重构;2.结合几何学原理,从这些离散的三维数字结构数据中提取宏观几何特征参数。结论:1.对喷油嘴喷孔结构特征参数进行了精确地定义;2.基于微米级精度建立了喷油嘴喷孔直径和长度的自动测量方法,实现喷孔沿其轴线从入口到出口的直径分布的自动测量。

喷油嘴喷孔断油后气体倒吸过程研究

利用喷油嘴燃油流动可视化试验装置,采用高速可控闪光显微成像技术,对不同喷射条件下实际尺寸透明喷嘴内的燃油流动进行了对比试验,重点分析了喷射背压、喷油嘴喷孔长度对断油后气体倒吸的影响.结果表明:喷油嘴断油后气体倒吸与空化溃灭同步发生,随后倒吸气泡稳定,直到下一循环随燃油喷出;喷射背压高、喷孔长度短的喷油嘴,喷孔内倒吸气泡长度较短,倒吸气泡长度与背压近似成负相关.另外,本文将针阀落座喷嘴内压力突降近似应用二阶系统分析,提出了一个反映断油过程的空化数,用以定量分析喷射背压和孔长对断油空化的影响,为进一步分析气体倒吸现提供理论依据。