基于机器视觉的常温烟雾机喷雾角测量系统

针对常温烟雾机喷雾角测量方法中存在的问题,提出了利用数字图像处理技术结合最小二乘拟合方法对常温烟雾机的喷雾角进行图像检测的方法。该方法实现了喷雾角的非接触测量,避免了常用方法对喷雾现场的干涉,减少了人工测量方法带来的误差。试验结果表明,该方法简单可行,而且能够实现快速检测。

喷嘴液滴雾化细度和喷雾角测量装置的研究

在FAM激光测粒仪的基础上,添加雾化角测量装置,建立了喷嘴雾化全性能试验台用以全面评价喷嘴的雾化性能。利用USB接口将喷嘴雾化的图像信号输入计算机,使用自己研制的图像处理软件来计算喷嘴雾化的雾化角。实现了喷嘴喷雾的雾化粒度和雾化角的快速同步测量,对装置的可行性和实用性进行了验证。

发动机燃烧室离心式喷嘴喷雾角的数值仿真

喷嘴性能的好坏对燃烧室及整个发动机性能有着重要影响。文中利用VOF方法,对航空发动机燃烧室中一种常用的离心式喷嘴的内部气液两相流场进行了三维仿真计算,从计算结果中得出了喷嘴内部相的分布和出口速度的分布,验证了喷嘴内部流场的理论分析。根据出口速度得出喷嘴的喷雾角度,并对比了不同进口速度对喷雾角度的影响。将仿真结果和实验结果进行了对比,分析了结果误差存在的原因。对喷嘴喷雾角度的实验测量有重要的参考价值,并为进一步的喷嘴性能参数研究提供了基础。

高压喷油器喷雾瞬态的喷雾角检测系统

燃油喷油器是汽车发动机的关键部件,其喷雾特性是影响其工作性能的重要因素.喷油器的喷雾角是喷油器喷雾特性的重要参数之一,检测喷油器性能时需要对其进行测量.一般的测量方法是通过集油盘收集多次喷射的燃油量进行测定,效率低、准确性差.且对于喷雾时汽化损失较大的GDI(汽油缸内直喷)喷油器,液滴无法完全收集,影响测量结果.采用机器视觉技术即可检测喷油器的喷雾角,用高速相机采集喷油器的瞬态喷雾图像,微秒级的曝光时间可以有效消除高速喷雾的拖影,提高图像质量,然后进行图像预处理、图像分割、分析计算即可得出喷雾角.实验结果表明,该方法可以快速准确的检测喷油器的喷雾角,已成功应用于课题组所研制的汽车发动机喷油器计量检测综合试验台上.

浅谈喷嘴口径对喷雾角的影响

针对具有相同内部结构不同喷口口径的喷嘴,通过建模,采用FLUENT软件进行动力学仿真。经过分析比对,喷雾角随着喷嘴口径的增大而增大。

高压汽油喷雾贯穿距和喷雾锥角经验公式研究

喷雾特征参数经验公式广泛应用于发动机研究和设计.笔者总结了目前常用的预测喷雾贯穿距和锥角的经验公式,并与高压汽油喷雾试验数据进行对比,验证这些经验公式是否适用于高压汽油喷雾.结果表明:在总结的喷雾贯穿距公式中,Dent公式、Arrègle公式、Schihl公式、Naber公式和Wakuri公式预测性较差,Arai公式预测性最好.在总结的喷雾锥角公式中,Arai公式综合环境气体密度和喷油压力的影响,对喷雾锥角试验值的预测性最好.笔者进一步在Arai公式基础上对系数进行修正,得到了新的经验公式,修正后的喷雾贯穿距和锥角预测公式与高压汽油喷雾试验值之间的平均相对误差分别减小到2.43%和1.34%.

湿法烟气脱硫旋流喷嘴喷雾角试验研究

以湿法烟气脱硫工艺中常用的旋流喷嘴为对象,研制了几何相似的系列喷嘴和仅出口直径变化的系列喷嘴,并选择实心锥喷嘴和螺旋喷嘴作对比,经过大量试验,系统地研究了旋流喷嘴的喷雾角变化规律,为湿法脱硫喷淋系统的设计提供了一定参考。

双油路离心喷嘴喷雾锥角特性试验

为研究双油路离心喷嘴特性参数对喷雾锥角的影响,对不同特性参数喷嘴的喷雾锥角进行理论分析和试验研究。结果表明:主、副油路单独供油,喷嘴中心形成了负压空气兰金涡,在较小雷诺数下产生“油泡”形状雾锥;随着雷诺数的增加,由于空气兰金涡、康达效应和边界层的综合影响,雷诺数对单独供油的主油路和副油路喷雾锥角特性影响不同。主、副油路同时供油,雷诺数相同,主、副油路旋向一致的喷雾锥角大于旋向相反的喷雾锥角;采用动量守恒的方法对喷雾锥角进行预测,通过试验数据确定修正系数,在某些情况下可供具体工程设计参考。

基于超高速摄影分析柴油机近场喷雾锥角变化特性

为研究近场喷雾锥角的变化及其对初次雾化的影响,在可视化定容弹试验台上,采用超高速数码摄影和长距工作显微成像技术相结合的方法,研究了不同喷射压力、背压及孔径对距喷孔出口4 mm范围内高速射流的喷雾锥角的影响。结果表明,在整个喷油过程中,近场喷雾锥角呈现三段式的发展,存在2个波峰"始峰"和"尾峰"以及一个稳定波动段;启喷阶段,喷射压力越高近场喷雾锥角的"始峰"值越大,且"始峰"出现的越早,喷油器的启喷性能也越好,而背压对启喷性能影响较小;结束阶段,随着喷射压力和背压的升高,近场喷雾锥角的"尾峰"值越大,同时"尾峰"出现的时刻更为靠后;稳定阶段,背压越大,近场喷雾锥角越大,而近场喷雾锥角随喷孔直径的增加呈现出减小的趋势。

喷射压力对同轴旋转射流喷雾锥角影响的实验研究

为了研究同轴旋转射流喷雾锥角的变化规律,设计了喷雾实验装置和同轴旋流喷注器。采用水和乙醇分别代替氧化剂和燃料,利用高速摄影系统对喷雾过程进行观测,分析不同喷射压力下喷雾锥角的变化规律。实验结果表明:内外两路同时喷雾时,喷雾锥角随着外路喷射压力的增加而增大,锥角值从81.6°增加至102.3°;但内路喷射压力增加后,喷雾锥角反而减小,从102.5°降低到94.8°。这个变化规律与单路旋流喷嘴的情况有所不同。将实验结果与通过动量定理推导出的理论公式进行对比,发现喷射压力小于0.2MPa时,实验值与理论公式吻合较好;随着喷射压力的增加,喷孔内液体的湍动能对喷雾锥角的影响逐渐增加,导致实验值与理论公式的偏差逐渐增大,喷射压力增加至0.6MPa时,实验值比理论值大10°左右。实验还研究了内路出口缩进对喷雾锥角的影响,结果显示随内路出口缩进长度的增加,喷雾锥角呈现先减小后增大的变化趋势。

基于宽调制的变量喷药技术喷雾锥角影响研究

以精准农业技术理论和研究为基础,讨论我国喷药实施现状,分析传统喷药技术的弊端,提出一种基于脉宽调制(PWM)技术的变量喷药控制方法。将国产电磁阀安装到普通喷头入口处,通过控制电磁阀的开关状态控制喷头喷药和停喷。通过试验证明采用PWM方法实现变量喷药,喷雾锥角变化幅度符合大田喷药机械对喷头部件工作性能的要求,角度变化在规定的角度的±10°范围内。

喷雾锥角对柴油机燃烧过程影响的数值模拟

柴油机燃烧过程中喷雾内部的物理化学过程非常复杂,传热、蒸发、扩散、流动等物理过程控制着化学反应,影响着火和燃烧过程,进而决定着发动机的动力性、经济性以及排放性能。利用CFD分析软件FIRE对一台直列6缸增压柴油机的喷雾与燃烧过程进行模拟。研究了喷雾锥角对燃烧过程的影响规律以及喷雾锥角对碳烟和NOx生成的影响。

WFS-Ⅱ型喷雾性能综合试验台分析与应用

介绍了WFS-Ⅱ型喷雾性能综合试验台的工作原理、结构组成及主要技术参数,分析了运用WFS-Ⅱ型喷雾性能综合试验台进行液泵性能测试和喷头性能测试的具体操作方法和注意事项,为相关研究人员提供参考。

钠冷快堆液态钠雾化特性实验研究

液态钠泄漏和钠火事故是钠冷快堆中常见易发的事故之一,而液态钠的雾化特性是影响喷雾钠火的关键因素。为了研究液态钠的雾化特性及其影响因素,本文基于设计制造的一种液态钠雾化特性实验装置,进行了液态钠雾化特性实验研究。研究了液态钠在不同工况下的雾化特性,测量了不同工况下液态钠雾场的喷雾角及雾化钠滴的粒径分布,并研究了压力(0.1~0.5 MPa)、初始钠温(200~400℃)、泄漏高度(55~85 cm)、泄漏边界形状(圆形,椭圆形,尖锐裂缝,粗糙裂缝)以及初始液态钠质量(20~150 g)等因素对液态钠雾化特性的影响。该研究可为喷雾钠火的仿真和安全评估提供基础实验数据,能为钠火防控措施提供技术参考。

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...

一种改进的汽车发动机喷雾锥角测量算法

汽车发动机的燃油雾化效果直接影响发动机的经济性、动力性能与排放性能。分析了现有汽车发动机喷雾锥角算法中存在的问题,提出一种改进的喷雾锥角测量算法。对这一算法进行了详细介绍,并通过试验确认,这一算法可以有效保护油束边界,具有较高的测量精度和较强的实用价值。

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...

喷注压降对液液同轴离心式喷嘴喷雾锥角的影响研究

为了研究不同喷注压降下液液同轴离心式喷嘴喷雾锥角的变化规律,采用高速摄像机观测喷雾形态。试验结果表明:内、外喷嘴单独工作时,喷雾锥角随着喷注压降的增加而增加。内、外喷嘴同时工作时,喷雾锥角随内喷嘴喷注压降的增加而减小,随着外喷嘴喷注压降的增加而增加。通过与内、外液膜同向旋转时喷雾锥角的变化规律对比,发现内、外液膜的旋转方向对外混式液液同轴离心式喷嘴喷雾锥角的影响不大,因为离心式喷嘴产生的锥形液膜的切向速度会很快转化为径向速度。由于液膜切向速度迅速转化为径向速度使得内、外液膜反向的动量转变为同向动量,从而造成利用角动量守恒来预测喷雾锥角的理论模型用于计算反向旋转的外混式喷嘴时存在较大误差。对于内、外液膜反向旋转的外混式喷嘴,由于液膜旋转方向对喷雾锥角的影响不大,可以按照同向旋转的公式进行计算。

某型航空发动机燃油喷嘴喷雾锥角调试试验研究

某型航空发动机离心式燃油喷嘴在首台份试制时,喷雾锥角较设计要求偏小,通过理论分析,制定了多种调试工艺措施,并开展了试验研究。试验表明,减小旋流槽角度、减小喷口长度、增大喷口直径、减小旋流室长度、减小槽深的措施均能一定程度上增大喷雾锥角。最终采用了双角度复合研磨的工艺,结合减小旋流槽深的措施,达到了符合设计要求的喷雾锥角。

喷雾锥角及燃烧室对柴油机预混合低温燃烧的影响

为了避免预混合低温燃烧模式下,早喷策略导致的燃油湿壁现象,在样机燃烧室的基础上,设计了另外两种不同凹坑位置的燃烧室,运用仿真软件AVL fire研究了不同喷雾锥角及燃烧室凹坑位置对柴油机油气混合及燃烧排放的影响。结果表明:采用早喷策略时适当地减小喷雾锥角,可以改善燃油在缸内的分布,有效提高混合气均匀程度,原机燃烧室喷雾锥角从155°减小到145°,soot(碳烟)排放降低了76.8%,但燃烧温度的升高会导致NO_x排放的增加。燃烧室凹坑外移增加了油嘴到燃烧室壁面的距离,有利于充分利用喷雾射流动能,促进混合气的形成,145°喷雾锥角下外移后的燃烧室soot排放降低了56.4%。在不同喷雾锥角下,燃烧室凹坑外移soot排放总是呈减少的趋势,且外移的燃烧室对喷雾锥角的敏感性降低。早喷策略下实现的预混合低温燃烧模式宜采用凹坑外移的燃烧室和较大的喷雾锥角。研究结果为预混合低温燃烧模式燃烧系统的参数优化提供了一定的理论依据。