航空煤油活塞发动机空气辅助喷射系统喷雾特性试验研究

为获得良好的混合气体,保证喷雾特性与缸内时变环境之间的良好匹配,针对航空活塞二冲程煤油发动机空气辅助喷射系统的喷雾特性,开展了系统试验研究。使用高速相机和相位多普勒粒子分析仪并结合图像处理技术,分析了环境压力、温度和喷油脉宽、喷气脉宽等控制参数对喷雾宽度、贯穿距、空间扩散面积和索特平均值的影响。结果表明:控制参数不变情况下,提高环境压力不利于喷雾在空间的扩散,雾化效果也会变差;提高环境温度有利于燃油液滴的蒸发性、破碎;环境条件不变情况下,减小喷油脉宽、增大喷气脉宽有利于喷雾沿喷孔方向延伸,促进液滴膨胀破碎。

空气辅助式SCR系统非圆形喷孔喷雾速度场研究

尿素水溶液的雾化质量在SCR系统中有着重要意义。为探究非圆形喷孔对喷雾雾化质量的影响,设计了相同出口面积的圆形喷孔、三角形喷孔、椭圆形喷孔,借助粒子图像测速(Partial Image Velocimetry,PIV)系统以及空气辅助式尿素喷射系统进行喷雾速度场试验,分析了等出口面积三种不同形状喷孔不同工况下轴向及径向的速度分布特点。结果显示,对于轴向速度,圆形喷孔和三角形喷孔喷雾速度最大值相近,约为17.5 m/s;椭圆形喷孔喷雾速度最大值为21.3 m/s,表明椭圆喷孔喷雾动能更大,同样工况下液滴粒径更小。三角形喷孔喷雾最快达到最大速度,同时速度衰减也比较快,表明三角形喷孔喷雾能够与尾气更快地混合;对于径向速度,远离轴线时椭圆喷孔喷雾速度受喷射条件影响较小,并且速度要小于圆形喷孔和三角形喷孔,表明三角形喷孔和圆形喷孔喷雾能更好地与尾气混合。