GDI喷油器超高压乙醇喷雾的宏观特性

为探究缸内直喷(GDI)喷油器乙醇燃料在超高喷射压力下的喷雾宏观特性,运用纹影测试法和高速摄影技术对喷射压力为10～60,MPa的喷雾进行了测量,系统研究了喷雾形态发展、贯穿距、锥角以及投影面积的变化规律.结果表明:提高喷射压力,喷雾枝状结构出现时刻提前,但超高压喷射下枝状结构形态界限变得模糊;喷雾整体及其核心区贯穿距在喷雾前期较快增长,进入喷雾中期后增速明显下降;随着喷射压力提高,喷雾贯穿距增大,核心区贯穿距占比(R_P)提高,但超高压喷射下增幅都相对较小;提高喷射压力,核心区锥角出现小幅度增加;提高喷射压力,喷雾投影面积增大,核心区面积占比(R_A)减小,雾化程度显著提高.

高压燃油喷射诱导激波对喷雾特性的影响

为了研究诱导激波对喷雾特性的影响,采用纹影法和仿真模拟的方法对不同喷射压力、不同环境介质条件下的喷雾和激波特性进行研究.结果表明:在相同喷射压力和环境密度下,在燃油喷射初期,存在激波条件下的喷雾贯穿距小于无激波条件下喷雾贯穿距,从仿真结果来看,在燃油喷射初期激波为附体激波,激波后环境气体密度和压力均大于激波前,激波后具有更大密度和压力的环境气体会阻碍喷雾的发展,从而导致贯穿距变小.在燃油喷射中后期激波与喷雾分离之后,存在激波条件的喷雾贯穿距则要高于无激波条件下的喷雾贯穿距.激波还可以增强燃油与空气混合程度,对增大喷雾体积有一定的促进作用,且促进效果会随着激波强度的增大而更加明显,有利于油、气混合气的形成.超高压喷射仿真结果表明,当喷射压力达到240 MPa和320 MPa时,喷射初期斜激波的末端会产生弓形激波,可以加剧湍流运动促进油、气混合,此外激波的产生使激波处环境气体温度升高,当喷射压力达到320 MPa时,激波处温度最多可升高16%,这有利于燃油的雾化蒸发.

Polymethoxy Dimethyl Ether/汽油混合燃料喷雾特性实验研究

为了明确聚甲氧基二甲醚(PODE)掺混对汽油喷雾特性的影响,利用定容弹试验台和高速纹影摄像装置对不同喷射压力和环境温度下的汽油(G100)、PODE(P100)及其混合燃料(G80P20、G50P50)的宏观喷雾特性进行了实验研究,获得了燃料的喷雾过程图像,并提取了喷雾贯穿距离、喷雾锥角和喷雾投影面积等特征参数。实验结果表明,随PODE掺混比增大,混合燃料喷雾贯穿距离和喷雾锥角增大,且环境温度较高时,不同燃料之间的差异较大;喷射压力较大时,燃料喷雾投影面积较大,4种燃料的喷雾投影面积的差异也较大;随环境温度升高,混合燃料喷雾投影面积减小,且其减小幅度随PODE掺混比增大而减弱。G100的喷雾投影面积随环境温度升高大幅度减小,而P100的喷雾投影面积几乎不随实验范围内环境温度的升高而改变;掺混20%PODE的混合燃料具有比汽油略大的喷雾贯穿距离、喷雾锥角和喷雾投影面积,油气混合质量与汽油类似,更高比例PODE掺混会使燃料与空气混合程度和蒸发性能变差。

柴油机喷嘴内部几何结构的喷雾贯穿距模型

基于上海光源同步辐射高能X射线断层扫描,建立了6孔喷油器喷嘴内部几何结构的高精度三维模型,并对该喷油器的喷雾宏观特性进行了试验研究.通过对比分析喷雾贯穿距与喷嘴内部几何结构特征参数之间的关系发现:喷孔入口倒角系数对喷雾贯穿距变化影响最大;在此基础上,通过在广安博之喷雾贯穿距预测公式中引入喷孔入口倒角系数,修正并获得多孔喷油器喷雾贯穿距预测公式,得到了与试验结果吻合度很高的模拟计算结果.

超高压燃油喷雾特性及诱导激波传播特性的试验研究

在现代柴油机的研究中,提高喷射压力对于改善射流雾化效果及燃烧性能具有重要意义。本文通过自主搭建的超高压燃油喷雾系统,对超高喷射压力条件下射流雾化宏观特性(喷雾贯穿距、喷雾锥角)进行研究。采用纹影系统和高速摄影仪相结合的实验系统,得到超高喷射压力条件下的喷雾图像,并在喷雾体前端捕捉到激波现象。本文主要研究在超高喷射压力下的激波传播特性,包括激波角、多重激波现象等。通过本实验研究,得到超高喷射压力下的激波传播特性,探索超高压对诱导激波的影响规律。