燃油噴射系統(tǒng)內(nèi)部瞬態(tài)流動(dòng)三維數(shù)值模擬及噴霧特性研究.pdf

1、柴油機(jī)的高壓共軌電控噴射系統(tǒng)已成為在不降低各種工作性能的情況下能夠使排放達(dá)標(biāo)的最有效的技術(shù)之一。為適應(yīng)日益苛刻的排放法規(guī)，滿足節(jié)能降耗和車輛運(yùn)行舒適性等多方面的要求，燃油噴射系統(tǒng)需不斷進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的數(shù)值模擬是設(shè)計(jì)和改進(jìn)燃油噴射系統(tǒng)的重要手段之一，也是最常用的方法。對(duì)共軌噴射系統(tǒng)的數(shù)值模擬研究主要集中于電磁閥的響應(yīng)特性、ECU控制單元等方面，近些年來，研究重心才轉(zhuǎn)移到具體的噴油嘴內(nèi)部流動(dòng)的模擬及與此過程有關(guān)的燃油霧化

2、和噴霧特性的研究上來。 噴油系統(tǒng)噴嘴內(nèi)部流動(dòng)與之后的霧化是一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一體，所以有必要將它們結(jié)合起來加以研究。這一方面為噴霧模型提供更為真實(shí)的初始條件，另一方面也便于分析整個(gè)噴油系統(tǒng)對(duì)燃油噴霧過程和霧化的影響。 本文在回顧燃油噴射系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)高壓共軌式燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，全面系統(tǒng)地闡述燃油噴射系統(tǒng)數(shù)值模擬的發(fā)展概況和未來發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，對(duì)高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行了三維瞬態(tài)數(shù)值模擬，并以模擬結(jié)果作為初

3、始條件，嘗試性地研究了噴霧特性。主要工作包括： (1)對(duì)燃油噴射系統(tǒng)內(nèi)部流動(dòng)的計(jì)算模型及噴霧模型進(jìn)行系統(tǒng)的研究和分析。 (2)運(yùn)用STAR-CD動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)實(shí)現(xiàn)噴油器內(nèi)部流動(dòng)過程的三維運(yùn)動(dòng)網(wǎng)格。 (3)建立燃油噴射系統(tǒng)內(nèi)部流動(dòng)過程數(shù)學(xué)模型及噴霧模型，并進(jìn)行三維數(shù)值動(dòng)態(tài)模擬，獲得了噴嘴內(nèi)部的流動(dòng)特性和燃油噴霧特性，同時(shí)進(jìn)行了噴嘴內(nèi)部流動(dòng)特性和噴霧特性的變參數(shù)研究。 (4)運(yùn)用柴油機(jī)噴霧燃燒過程多功能動(dòng)態(tài)可視化