噴油嘴內部流動及近場噴霧結構的試驗與數值模擬研究.pdf

1、南昌大學碩士學位論文噴油嘴內部流動及近場噴霧結構的試驗與數值模擬研究姓名：彭天鵬申請學位級別：碩士專業(yè)：動力機械及工程指導教師：文華20100610A b s t r a c tA B S T R A C TK n o w l e d g e o f h i g h - s p e e dl i q u i dj e ta t o m i z a t i o n m e c h a n i s m i sl i m i t e da t

2、p r e s e n t ；e s p e c i a l l y t h e d i s t u r b a n c e s o u r c e o f t h e i n i t i a l s p r a y b r e a k u p i s n o t e n o u g hu n d e r s t a n d i n g ，t h ei n i t i a ld i s t u r b a n c ef r o m t

3、h eu p s t r e a m o fs p r a y , n a m e l yt h ei n t e r n a lf l o w o f f u e li n j e c t o rn o z z l e ．I nt h i sp a p e L t h ei n t e r n a ln o z z l ef l o wa n d s p r a y s t r u c t u r eo f n e a r - f i

4、 e l de x p e r i m e n t s a n d n u m e r i c a ls i m u l a t i o n h a d b e e n p e r f o r m e d ．C o m b i n e d t h es h a d o wm e t h o da n dh i g h - s p e e df l a s hp h o t o g r a p h y , a n dc a l c u l

5、 a t i n gw i t ho p e ns o u r c eC F D c o d ef o rs t u d y i n go f t h es a m e r e g i o n ． ．B a s e do nh i g h ··p r e s s u r ec o m m o n r a i l s y s t e m sf o rh i g h - - s p e e df l a s hp h o

6、 t o g r a p h yd e v i c e ，t h e d e v i c ei si na d a r k e n v i r o n m e n tp r i n c i p l e ，t h eu s e o f d i g i t a lc a m e r a s h u t t e r B ，t r a n s i e n t e x p o s u r e o f h i g h —s p e e d f l

7、a s h i m a g i n g ．D e s i g n e d a n d m a c h i n e d t h et r a n s p a r e n tn o z z l ec a p ，w h o s em a t e r i a li sa c r y l ．F o rt h ep u r p o s e o f r e s e a r c h r e a ls c a l eo f t h e p r e s s

8、 u r ec h a m b e r a n d n o z z l e ，o r i g i n a lm e t a l n o z z l et i pW a s r e p l a c e d ．I no r d e r t oc l e a r l yo b s e r v et h ei n t e r n a ln o z z l ef l o w a n d t h es t r u c t u r eo f n e

9、a r - f i e l ds p r a y , u t i l i z i n gh o m e ··m a d eR i n gt om a t c h t h el o n g ··d i s t a n c em i c r o s c o p ea n dd i g i t a lc a m e r a , n e a r t h eo u t l e to f t h en o z

10、 z l ea n d s p r a y a r e af o r2 7t i m e sm a g n i f i c a t i o n ．D e l a yc o n t r o lm o d u l eW a sd e v e l o p e dt h e d i f f i c u l t i e so fc a p t u r i n gb yah a n d - p r e s st h e s h u t t e re

11、 f f e c t i v e l y ,m a k i n gf l a s h s y n c t i m ew i t ht h e o b j e c t i v eo fs h o o t i n g t i m e ．E x p e r i m e n t a lo nt h ed i f f e r e n ts t r u c t u r e so ft h en o z z l ea n d v a r i e dr

12、 a i l p r e s s u r e ，c o m p a r a t i v ea n a l y s i so fd i f f e r e n t i n t e r n a lf l o wa n dn e a r - f i e l d s p r a ys t r u c t u r eo fn o z z l e ．R e s u l t s s h o wt h a tc a v i t a i o n v i

13、o d a n d s t r o n g t u r b u l e n c e w e r ee x i s t e d w i t h i n t h en o z z l e h o l e ，t h o s ep r o m o t ec o l l a p s eo f b u b b l e sn e a rt h eo u t l e to f t h eo r i f i c e ．D i s t r i b u t

14、i o no fc a v i t a t i o nf l o wi se x t r e m e l ys e n s i t i v eo nt h es t r u c t u r eo fn o z z l e ，l e a d i n g t ot h eb r e a k u po f n e a rf i e l ds p r a ys t r u c t u r ed i v e r s e d i r e c t l

15、 y ．U n d e rt h e o p e r a t i n gs y s t e mo f L i n u x ，S i m u l a t i o no fi n t e r n a lf l o w a n dn e a rf i e l dj e t a t o m i z i n g p r o c e s s o fn o z z l e s b a s e d o n l a r g e e d d y s i m

16、 u l a t i o n ( L E S ) a n dv o l u m e - o f - f l u i d ( V O F ) u s e do p e ns o u r c eC F D c o d e - O p e n F O A M ．L E S i s e m p l o y e df o rs o l v i n g t u r b u l e n t f i e l do f t w o ·p h a