组喷孔喷油嘴几何参数对喷雾特性的影响研究.pdf

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1、第44卷第2期小型内燃机与车辆技术2015年4月SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDVEHICLETECHNIQUEV01．44No．2Apr．2015组喷孔喷油嘴几何参数对喷雾特性的影响研究木潘剑锋1姚嘉琪1黄俊2刘启胜1(1一江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江2120132一中国第一汽车集团公司无锡油泵油嘴研究所)摘要：针对组喷孔喷油嘴，建立了用于模拟计算喷雾特性的KH—RT修正模型，并改变喷嘴长径比(肋)和喷孔入口倒角与喷嘴直径的比值(肋)进行计算，得到了喷雾索特直径(SMD)、贯穿距离、蒸发质量和雾滴最大速度等表征喷雾特性的数据，并分析了相应的影响规律。结果

2、表明，随着R／D值的增加，SMD增大，燃油蒸发量减少，贯穿距离减小，液滴最大速度减小。R／D=0．14是空穴发生与否的临界点。L／D值的增大，对喷雾特性的影响较小，喷雾特性趋势保持一致。关键词：内燃机喷雾数值模拟组喷孔几何特征中图分类号：TK421+．42文献标识码：A文章编号：2095—8234(2015)02—0007—04InfluencesofGroup—HoleNozzleGeometryonSprayCharacteristicsPanJianfen91，YaoJiaqil，HuangJanLiuQishen911一SchoolofEnergyandPowerEngineering

3、，JiangsuUniversity(Zhenjiang，Jiangsu，212013，China)2一WuxiFuelInjectionEquipmentResearchInstituteofFAWAbstract：TheCFDcalculationsusedtheAVL-FirecodewithanupdatedKH-RTbreakupmodel．Usingthevalidatedcalculationmodels，effectsofR／D(CurvatureRadiusoftheInletOrifice／OrificeDiameter)andL／D(OrificeLength／Orifi

4、ceDiameter)onspraycharacteristicslikeSMD(Sautermeandiameter)，penetrationlength，evaporationmassandsprayvelocity，werestudiednumerically．Tostudyitseffectsonthespraycharacteristics，differentvaluesofR／DandL／Dwereselected，spraycharacteristicsareobtained．TheincreasedR／DcanincreaseSMD，reducethespraypenetrat

5、ion，cutevaporationmassandslowdropletsvelocity．WhenthevalueofR／Dis0．14．thespraycharacteristicsreachaconstantstateduetocavitationelimination．ThechangeofL／Dhaslittleeffectonthespraycharacteristics．Keywords：ICen西ne，Spray，Numericalsimulation，Group-holenozzle，Nozzlegeometry引言喷嘴的几何特征决定着喷嘴内部空化的发生，从而很大程度上影响着

6、柴油机的排放性能和动力性能(1，21。组喷孔喷油器相对于传统的喷油器，喷孔直径较小，两孔相互平行或形成一定角度喷雾，在保证了喷雾贯穿距离情况下，实现碰撞喷雾，能够有效改善燃油雾化及蒸发性能【3】。这些年，关于喷嘴内部流动和喷嘴几何形状之间关系问题越来越成为喷雾研究方面的热点【4】。Gao和Nishida等[51对组喷孔进行了包括喷雾特性和碰壁特性等系列实验研究，但是从数值模拟角度研究组喷孔喷嘴几何形状对雾化特性的研究还相对较少。笔者借助AVL—Fire软件，对喷雾碰撞模型进行修正，对组喷孔雾化特性进行研究，分+基金项目：江苏省六大人才高峰第八批资助项目(装备制造201127)、江苏省高校优势学

7、科建设工程资助项目、江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(CxZzl3—0671o作者简介：潘剑峰(1978一)，男，教授、博士生导师，主要研究方向为动力机械燃烧过程和燃烧系统研究。8小型内燃机与车辆技术第44卷析R／D和L／D对喷雾特性的影响。1模型的建立及验证1．1实验参数所采用的组喷孔喷油器的结构主要参考文献[6】，该组喷孑L喷油器主要参数见表1。组喷孔相互平行，喷孑L间距为0．260mm，