喷油器动边界条件下球阀空化效应数值分析

利用计算流体力学(CFD)软件,基于大涡模拟(LES)模型,对球阀及阀座处的空化效应进行了动边界条件下的数值计算,并分析了不同轨压和不同工作脉宽对空化效应的影响.结果表明:球阀开启时刻,空化初生于球阀与阀座密封环面附近,随后空化迅速增强;球阀开启期间,球阀腔内的空化状态分为剧烈和相对平稳的两个阶段;在轨压为70、115...     

喷油器喷油嘴偶件空化穴蚀仿真分析

通过数值模拟方法,基于流体体积函数(VOF)多相流模型对某型柴油机喷油器喷油嘴偶件(以下简称喷油嘴)的空化穴蚀进行仿真,得到了喷油嘴产生空化穴蚀的关键区域,以及影响空化穴蚀的关键结构,仿真空化区域与可靠性试验结果基本一致。通过减小喷油嘴密封角度、增大喷油嘴压力室圆角半径、减小喷孔锥角,使得密封面处空化现象得到改善,喷孔处空化强度及空化区域明显减小。     

喷嘴结构对电控喷油器喷油规律影响的试验研究

在喷油泵综合实验台上采用先进的EFS瞬时喷油量测量仪,对8套不同结构参数的共轨喷油器喷嘴进行了喷油规律的测试,研究了喷孔数、喷孔直径、喷孔长度以及喷孔夹角等参数对喷油规律的影响。     

共轨喷油器结构参数的分析研究

阐述了共轨喷油器的工作原理,根据喷油器各部分的液力特性,将其分为容器类、压力驱动阀类、流道类、短管类4个模块,利用仿真软件AMES im建立了喷油器的仿真模型,为了验证模型的准确性,将仿真计算数据与试验数据进行了比较,结果表明:仿真模型的搭建合理,在此基础上分析了喷油器不同结构参数对喷射规律的影响。     

高压共轨喷油器结构参数对喷油量特性影响的研究

通过对高压共轨喷油器的建模、计算和试验，研究了进、出油节流孔孔径、孔径比，控制活塞直径，针阀密封座面直径，调压弹簧预紧力和油嘴喷孔直径等参数对喷油量特性的影响，并分析了产生影响的原因。     

空化过程对柴油喷嘴内流特性的影响

利用均相平衡流模型并结合空泡动力学方程,对某试验用单孔柴油喷嘴内部的空化过程进行数值模拟,研究的工况覆盖了较宽的喷射压力范围。数值预测的结果与文献中已有的试验结果吻合较好,从而验证了所采用计算模型的可靠性。通过数值分析发现,空化的演变对喷孔内部的流动特性有着重大的影响。随着空化形态的改变,喷孔流量系数、出口动量以及喷孔出口附近流场的湍流参数呈现出明显不同的变化趋势或分布特征,进而为射流提供不同类型的初始条件。     

高压共轨电控喷油器结构参数仿真分析

阐述了共轨喷油器的工作原理,根据喷油器各部分的液力特性,以DELPHI共轨电控喷油器为研究对象,以系统轨压在160 MPa下的喷油规律试验研究为基础,利用AVL_Hydsim软件建立了喷油器的仿真模型,为了验证模型的准确性,将仿真计算结果与试验结果进行比较,在此基础上分析了喷油器不同结构参数对喷油规律的影响,并以改善电控喷油器喷油规律为出发点,探讨了各关键结构参数的设计原则,通过分析计算,为电控喷油器结构参数的合理选择和设计提供理论依据。     

发动机喷嘴空化特性研究进展

在综述国内外研究发动机喷嘴的空化成因的基础上,系统报道了空化的影响与作用机理,以及研究空化的方法。提出了空化研究的数值模拟应考虑发动机实际工况时高温的影响,强调应该加强喷嘴的气蚀磨损和空化程度的最优化技术研究。同时,应该强化研究代用燃料的空化机理、影响特性和气蚀磨损机理,为发动机可代用清洁燃料的应用打下基础。     

柴油机喷油器内部空化流动的数值模拟研究

柴油机喷油器内部的空化流动现象对燃油雾化、燃烧及排放有重大的影响,而针阀运动又直接影响着喷油器内部空化流动的生成与发展。为此,运用欧拉双流体法对喷油器内部流动进行气、液两相流的动态模拟研究,分析了不同针阀升程下喷孔内部空化分布及发展情况。研究结果表明,针阀上升和下降过程中,喷孔内空化流动变化剧烈;针阀升程稳定时,喷孔内空化流动相对稳定;喷孔入口增加倒角,可以有效缓解喷孔内的空化现象。     

柴油机孔式喷嘴内部空化现象的数值模拟

采用Fluent软件的混合多相流模型和空化模型,对柴油机孔式喷油嘴稳定喷射时喷嘴内部的空化流动现象进行了数值模拟,得到了空穴在喷油嘴内的分布情况,进一步分析了喷孔直径和喷孔长径比等几何结构参数对喷孔内空穴分布的影响。结果表明,增加喷孔直径和提高喷孔长径比可以使空穴在喷孔出口截面上分布更为均匀。     

直喷式柴油机喷油嘴内的两相流数值分析

针对柴油机喷嘴内的流动问题采用欧拉-欧拉两项流法来求解。在喷油器针阀最大升程条件下,针对不同进口压力方案进行了对比分析。分析表明,通过本方法不但真实地显示了喷油嘴内的流动现象,而且为喷油嘴内部的动态计算以及燃烧室计算奠定了基础。     

针阀运动对断油阶段空化和倒吸的影响

基于流体体积函数(volume of fluid,VOF)模型和动态重叠网格技术对柴油机喷油嘴断油过程中燃油流动特性进行了三维动态模拟。并通过可视化试验对透明喷嘴断油前后的流动进行了试验研究,着重分析了针阀运动对空化和倒吸的影响,其数值模拟与试验一致。结果表明:在针阀落座过程中,喷孔先于压力室发生空化现象,但二者最大空化量表现为压力室大于喷孔;通过对空化和倒吸进行量化分析证实空化溃灭后导致喷嘴内的压力降低是引起空气倒吸的原因;同时对3种不同针阀落座速度喷嘴内的空化和倒吸展开研究,结果显示3种喷嘴压力室内的空化量随针阀运动速度增大而增大,而喷孔内空化量基本相等;最后,通过理论推导得出了反映断油过程中喷嘴内空化的新空化数,解释了喷嘴内产生空化的机理,及针阀运动对喷嘴内空化和倒吸影响的原因。     

柴油耦合喷嘴内空化流动对近场喷雾影响的模拟

柴油机共轨压力的提高使空化现象快速发生而影响柴油近场喷雾的初次破碎,进而对后续燃烧和排放产生作用.因此搭建了单孔柴油喷油器内外流耦合喷嘴三维数值模型,并进行了验证.在此基础上,模拟研究了针阀开启初期不同喷油压力下空化流动对近场喷雾特性的影响.模拟结果表明,喷孔内空化发展经历了3个阶段:单相流区(Fv<0.3％)、空化发...     

柴油机喷孔内部空化效应的可视化实验研究

柴油机喷孔内空化现象显著影响燃油雾化质量.针对目前广泛应用的VCO型喷嘴,设计大尺度透明喷嘴稳态实验系统,全面研究了无量纲数、雷诺数、喷嘴射流参数和结构参数对喷嘴内空化过程的影响.结果表明,空化数对空化剧烈程度影响显著,雷诺数对空化剧烈程度影响小于空化数;射流参数直接影响流体流动状态,增大入口压力、减小出口压力和针阀升程能使喷孔内的空化现象显著增强;结构参数决定喷孔内流动形式,增大喷孔倾角、直径和长径比,采用入口圆角等措施会抑制空化的产生.     

柴油机喷油嘴喷射过程空化效应数值分析

以某型机械式喷油器为对象,采用CFD软件STAR-CCM+,基于不可压缩流体体积函数(VOF)多相流模型,研究分析了在怠速、50%负荷、100%负荷工况下,完整喷射期内喷油嘴处的内流场及空化效应。结果表明:喷射过程中针阀升程的变化对于流动和空化特性影响显著,针阀升程较小时,在针阀的拐角处形成局部低压区,空化现象开始发生,形成大量的燃油蒸气,并在囊室内形成显著的二次涡漩流动,在喷孔底部产生二次空化;在相同的针阀升程下,压强越大,空化效应越显著。     

基于响应特性的电控喷油器关键参数设计研究

合理选取电控喷油器的结构参数是提高其响应特性的关键,目前对响应特性的研究还只是简单分析结构参数单因素变化对响应特性的影响,而没有考虑优化各结构参数组合,以达到提高响应特性的目的。以经典的直接控制式电控喷油器为研究对象,利用Amesim软件开展仿真计算,研究了电控喷油器多个关键参数对响应特性的综合影响,明确了各关键参数的取值原则,可用于指导电控喷油器结构参数设计。     

喷油嘴内部空穴流动模拟计算分析

利用多相流空穴模型对喷油嘴稳定喷射时喷孔内的空穴流动现象进行了三维数值模拟,分析了空穴在喷油嘴内的形成机理及其分布情况,,基于此模型进一步研究了喷油压力、背压及喷孔入口圆角半径与喷孔k系数对喷孔内部空穴分布的影响.通过模拟计算可知,喷射压力降低和背压增加、增大喷孔入口圆角半径及喷孔k系数后,喷孔内空穴将减小.     

高压水扇形喷嘴结构参数对内部流场影响的数值模拟

利用计算流体软件建立了扇形喷嘴内部流场的三维数学模型,采用标准k-ε湍流模型对其进行了数值模拟,分析了喷嘴主要结构参数对流场速度分布、压力分布和射流速度的影响。结果表明:收缩角对喷嘴内部流场,尤其是射流速度有较大的影响,以13°～15°为最佳;出口长径比对射流流态和射流速度均有一定的影响,宜在2～4之间更有利于喷嘴的射流;V形切槽的夹角对射流出口速度的影响较明显,在15°～30°时有较好的集束性,但射流速度不高,30°～45°有较好的射流速度,45°～60°可获得高的射流速度,但集束性较差。     

柴油机模型喷孔内空化与空蚀特性试验研究

在真实喷油器空蚀试验基础上,利用X射线CT扫描检测到了喷嘴内微量空蚀。为获得空化对空蚀的具体影响,搭建了可同时获得喷孔内空化区域和空蚀区域及形貌的可视化试验装置,采用高速摄影技术和电镜扫描(SEM)技术,针对一个矩形喷孔内空化流动和空蚀特性进行试验研究。结果表明:喷射压力越高,喷孔内空化发展越充分,并出现了单相流、不完全空化流、超空化流和水力回流4种不同流态;云空化脱落呈现出一定的循环周期性,且喷孔下游空蚀区与云空化脱落溃灭区非常吻合。结合壁面附近空化区与液相区交界处存在的空蚀现象,推理云空化脱落溃灭和冷凝溃灭是喷孔内空蚀形成的两大因素。