超近距撞壁噴霧霧化機(jī)理與分布特性數(shù)值研究.pdf_第1頁(yè)
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1、燃油在燃燒室內(nèi)的噴霧結(jié)構(gòu)及其空間分布對(duì)柴油機(jī)燃燒與排放特性具有重要影響。噴霧撞壁現(xiàn)象一直以來(lái)是內(nèi)燃機(jī)研究的焦點(diǎn)之一。近些年來(lái),許多運(yùn)用噴霧撞壁現(xiàn)象優(yōu)化燃燒室內(nèi)噴霧和油氣混合狀況的新型燃燒系統(tǒng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)。本文從有效減小噴霧液核區(qū)體積并改善噴霧空間分布的角度出發(fā),積極合理的利用噴霧撞壁效應(yīng),應(yīng)用三維CFD軟件Star-CD進(jìn)行模擬分析,探索在超近距條件下燃油射流撞壁的霧化機(jī)理與噴霧空間分布特性。
  首先,建立簡(jiǎn)化的油束撞壁模型,對(duì)超

2、近距條件下不同入射角、不同噴孔直徑、不同環(huán)境溫度、不同背壓下的撞壁噴霧特性進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。結(jié)果表明:在超近距撞壁條件下,隨著入射角度逐漸變小,噴霧沿壁面貫穿距增加;隨著噴孔直徑的增大,噴霧沿壁面貫穿距離及最大速度減小;隨著環(huán)境溫度及背壓的升高,噴霧沿壁面貫穿距離及最大速度下降。
  然后,基于改變撞擊壁面幾何形狀的理念,分別建立了多片式導(dǎo)向套和多棱式導(dǎo)向套模型,模擬分析了兩種導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)對(duì)燃油噴霧狀況的影響,并與自由噴霧進(jìn)行對(duì)比

3、。結(jié)果表明:
  (1)自由噴霧以較小的擴(kuò)展角擴(kuò)散,燃油分布較集中,空氣卷吸量小,位于油束中心的液核長(zhǎng)度較大,且液核區(qū)域未遭到破壞,使其霧化效果較差,油束根部和前鋒處均有較大直徑的液滴存在;
  (2)多片噴霧相對(duì)于自由噴霧貫穿距減小,但噴霧擴(kuò)散角、噴霧最大寬度及噴霧鋪展面積均明顯增加;由于液核區(qū)遭到破壞,多片噴霧液滴分布范圍比自由噴霧廣,但噴霧根部和前鋒處仍有較大直徑液滴,噴霧前鋒處出現(xiàn)左右液滴大小不均勻的現(xiàn)象;
 

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