基于激光干涉粒子成像的GDI閃沸噴霧特性實驗研究.pdf

1、閃沸噴霧通過提高燃油的過熱度使燃油在噴射過程中發(fā)生相變，在一定的過熱度范圍內(nèi)，使噴霧貫穿距變短、噴霧錐角變大、燃油液滴粒徑變小，從而促進燃油霧化并獲得均勻混合氣。因此，閃沸噴霧受到了國內(nèi)外眾多學(xué)者的關(guān)注。但閃沸噴霧的噴霧特性特別是微觀行為尚不完全清楚。為揭示閃沸噴霧微觀特性，本文利用激光干涉粒子成像技術(shù)（IPI）在定容彈內(nèi)研究了汽油和正己烷在六孔噴油器上的噴霧粒徑和速度分布特性，同時研究了正戊烷、正己烷和正庚烷在單孔噴油器上的噴霧粒徑分

2、布特性。
　　首先，采用六孔噴油器，研究了不同燃油溫度和環(huán)境背壓下的粒徑分布，發(fā)現(xiàn)閃沸狀態(tài)下汽油噴霧場的粒徑分布比冷態(tài)噴霧更加均勻，粒徑分布范圍更窄。提高燃油溫度和降低環(huán)境背壓均能降低噴霧場的索特平均直徑（SMD)。通過對比汽油與正己烷的噴霧粒徑分布，發(fā)現(xiàn)正己烷在各實驗工況下的粒徑分布范圍與噴霧SMD均比汽油小。
　　其次，通過對汽油在六孔噴油器下的噴霧速度場進行研究，發(fā)現(xiàn)燃油過熱度是影響噴霧場速度分布的重要因素，在過熱度相

3、同時，噴霧的速度分布基本相同。在冷態(tài)噴霧、噴油壓力10MPa時，噴霧尖端的粒子速度基本處在30-60m/s范圍；過渡閃沸時，由于噴霧發(fā)生卷吸，噴霧尖端的粒子速度基本處在20-30m/s之間；劇烈閃沸時，噴霧發(fā)生塌縮，噴霧尖端速度超過90m/s的高速粒子明顯增多。
　　在此基礎(chǔ)上，通過對正己烷在不同噴油壓力下的單孔噴霧粒徑分布進行研究，發(fā)現(xiàn)在燃油溫度較低時，提高噴油壓力可減小噴霧粒子SMD值。在燃油溫度為20℃時，將噴油壓力從4MP