共轨管参数对轨内压力场影响的数值模拟研究.pdf

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1、第43卷第5期小型内燃机与车辆技术Vol.43No.5２０14年10月SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDVEHICLETECHNIQUEOct.2014共轨管参数对轨内压力场影响的数值模拟研究刘峰（富成兴盛汽车销售有限公司北京102209）摘要：为适应柴油机燃油经济性和排放性的要求，高压共轨燃油喷射系统以其特有的优点获得了越来越广泛的重视和研究。高压共轨系统的共轨压力分布情况是当前的研究热点之一。在数值计算过程中着重分析了共轨系统结构、尺寸等对共轨内压力场分布的影响，针对共轨管道内的压力分布问题，运用三维分析软件Fluent，对共轨管道内

2、的高压燃油流动进行了计算分析。通过将几种结构设计方案和不同边界条件的有限元分析结果进行对比，明确了可显著减少压力分布不均的共轨结构的改进方向。关键词：共轨压力场数值模拟Fluent+中图分类号：TK421.4文献标识码：A文章编号：2095-8234（2014）05-0024-06NumericalSimulationResearchesontheEffectsoftheCommonRailParametersfortheRailInternalPressureFieldLiuFengFucengxingsengAutomobileSalesCo.，Ltd.（Beij

3、ing，102209，China）Abstract：Foradaptingtherequestsofdiesels'economyandemission，highpressurecommonrailelectriccontrolsystemgetsmorewidespreadattentionsandresearches.Researchingonthesituationsofhighpressurecommonrailsystem'sdistributionsofpressureisoneoftheseyears'hotspots.Thisthesisemphati

4、callyanalyzesthepressuredistributionfieldeffectswhicharerelatedwithcommonrailsframeandsize，focusesonthepointofthecommonrail'sinternalpressuredistributions,utilizedthe3-dimensionsanalysissoftwareFluenttocalculateandanalyzesthehighpressurefuelflowinthecommonrail.Throughthecontrastswithfin

5、iteelementanalysisresultsofthesetypesframedesignanddifferentboundaryconditions,thecommonrail'sframe'simprovingdirectionwhichcansignificantlyreducetheunevenofthepressuredistributionsisconfirmed.Keywords：Commonrail，Pressurefield，Numericalsimulation，Fluent引言1数学模型及计算方法高压共轨系统共轨管道内的压力分布情况实际上是

6、十分复杂的，本文运用Fluent软件，对共轨管道1.1控制方程内的非稳态流动进行了三维模拟计算，计算结果反本文所考虑的是非定常粘性流体的流动问题，映了共轨内压力场的基本情况，并分析了共轨结构同时还考虑了流场的湍流特征，忽略了温度的影响。[1-4]尺寸、喷油规律对共轨内压力场的影响。其控制方程如下所述：作者简介：刘峰（1984-），男，工程师，硕士，主要研究方向为发动机电控。第5期刘峰：共轨管参数对轨内压力场影响的数值模拟研究25质量守恒方程：2网格生成及边界条件鄣ρ鄣+（ρuj）=sm（1）鄣t鄣xj利用Fluent软件建立起共轨管的实体，并划分鄣鄣鄣鄣（ρuj）=（

7、ρu1）+（ρu2）+（ρu3）（2）网格和设定边界条件。鄣xj鄣x1鄣x2鄣x3共轨管道系统的实体模型根据实际特点和计算式中：ρ为燃油密度；xj为坐标（j=1，2，3）；t为时间；uj条件，把共轨管、供油泵出油管和共轨管分支的建模为流速在三个坐标上的分量；sm为质量源项。工作放在GAMBIT软件中来完成三维几何造型，如动量守恒方程：图1所示。鄣（ρui）鄣鄣p+（ρujui-τij）=-+si（3）鄣t鄣xj鄣xi2鄣ukτij=2μsij-μδij-ρuj′ui′（4）3鄣xks=1鄣鄣ui+鄣uj鄣（5）ij2鄣xj鄣xi2鄣ukρuj′ui′