噴嘴燃油流動特性模擬研究與參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、隨著節(jié)能減排力度的增加，排放標準要求的提高，對柴油機燃油噴射系統(tǒng)的要求越來越高。噴油器作為該系統(tǒng)的關(guān)鍵執(zhí)行部件，其結(jié)構(gòu)參數(shù)直接影響到燃油在噴孔內(nèi)部的湍流及空化效果，進一步影響到燃油在氣缸內(nèi)的霧化質(zhì)量，從而決定了柴油機的動力性、經(jīng)濟性及排放性。因此，研究噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)對噴孔內(nèi)部燃油流動性能的影響規(guī)律及燃油在氣缸內(nèi)的霧化質(zhì)量，具有重要的工程應用價值，這也是本課題研究的重點。
　　 首先，本文基于D6114柴油機無壓力室噴油嘴的原模型，

2、針對噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)長徑比(L/D)、過渡圓角與直徑比(r/D)、噴孔錐角比（λ）及K系數(shù)，采用正交試驗法設計了9套方案，并繪制了L9(34)正交表。使用Pro/E軟件建立了各個方案噴嘴內(nèi)部流場的三維模型，在Gambit中劃分了網(wǎng)格結(jié)構(gòu)并設定了邊界條件，借助CFD(Computational Fluid Dynamics)歐拉-歐拉算法，通過設定兩相混合模型和空穴模型，對每種方案進行了流體動力學的求解計算，得到了噴嘴內(nèi)部燃油空穴系數(shù)、流速、

3、湍動能及質(zhì)量流率的模擬數(shù)據(jù)，利用SPSS(Statistical Product and Service Solutions)軟件對模擬結(jié)果進行了分析，總結(jié)出噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)對噴孔內(nèi)部燃油流動特性的影響，并定量分析了各個參數(shù)對燃油流動性影響的具體狀況，取得了一定的研究成果，對噴油器結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化具有理論指導價值。
　　 其次，就噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)對燃油流動性能的影響進行了分析，得出:隨著長徑比(L/D）的減小，燃油在噴孔中的空化程度增強，

4、湍動能減小，流速增加;隨著過渡圓角與直徑比(r/D)的增大，噴孔內(nèi)部流體空化程度增強，流速增大，湍動能減弱;隨著噴孔錐角比（λ）的增大，噴孔內(nèi)燃油空化程度加強，湍動能減弱。就規(guī)律而言，噴孔過渡圓角與直徑比是燃油空穴現(xiàn)象最為重要的影響因素;長徑比對質(zhì)量流率的影響較為顯著，其次是K系數(shù);噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)對湍動能、流速的影響趨勢相似，其中長徑比是主要影響因素。
　　 最后，在模擬分析的基礎上，對D6114柴油機無壓力室噴油嘴的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行