2种结构喷油嘴的流体动力学（CFD）计算及试验研究.pdf

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第期总第期现代车用动力..
年月.
文章编号:——一
种结构喷油嘴的流体动力学
计算及试验研究
王启航,童彤,张松涛,于惠洁,金茹,王永红,陈希颖,缪雪龙
.中国一汽解放公司大连柴油机分公司,辽宁大连;.无锡油泵油嘴研究所,江苏无锡
摘要:为了满足越来越严格的排放法规和经济性要求,改善柴油机混合气均匀性是有效的措施之一。特别是对于每缸
气门喷油器偏置结构的发动机,燃烧系统开发的一项重要内容是提高喷油嘴各孔流量的均匀性。应用软件,对无
压力室及小压力室种不同结构的孔喷油器进行了三维流体动力学计算,小压力室结构在流量系数和各喷孔
流量的均匀性方面都明显优于无压力室结构。对种结构的喷油嘴进行了试验对比,小压力室喷油器由于提高了混合
气的质量,经济性优于无压力室喷油器。在排放量上,无压力室喷油器有很明显的优势。
关键词:无压力室喷油嘴;小压力室喷油嘴;计算
中图分类号:. 文献标识码:

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引言压力室种结构的喷油嘴进行三维计算很
有实际意义。
喷油嘴对柴油机排放的影响特别显著,除了
孔数、孔径及相应结构尺寸外,无压力室结构喷油
种结构喷油嘴的三维计算
嘴由于在排放上的优势已被国内发动机厂普
遍的认可和采用。由于国内柴油机大都采用每缸
阀结构,喷油器的偏置,喷孔角度不同,使得喷利用公司的三维流体计算软件,
油嘴各孔流量的均匀性不同。基于对喷油嘴每个对无压力室、小压力室种结构型式的喷油嘴进
喷孔流量的测量难度很大,因此对无压力室和小行了稳态多项流三维流动计算。
· 收稿日期:一—
作者简介:王启航一,男,吉林长春人,一级主管,工程师,目前主要从事柴油机整机开发工作。
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现代车用动力年第期
. 数学模型上,标定转速,标定油量下,测得的嘴端压力约为
喷油嘴喷孔内的三维流动模拟计算,三。故边界条件定义为进口压力;
维流体计算软件来完成。对于本次模拟计算,应背压为。流体介质为柴油,在针阀完全抬
用的数学模型为多相流模型,采用的一湍流模起时,采用多相流模型进行稳态计算。
型,简要介绍如下: . 计算结果
方程为湍流动能气态与液态体积份额计算结果分布图见图
,定义小压力室喷油嘴为方案;无压力室喷油

警差毒嘴为方案。二相流,液相柴油的体积份额,可
方程为湍流动能耗散率以清楚的看到喷孔进口处液态燃油已经产生了气
蚀现象白色表示燃油已经雾化,在高压下,喷
尝一詈孔内液态的燃油已经雾化。速度分布图见图。
立、

一:一号
: 一丝
‘
譬体积份额分布图
式中,为平均应变;为体积力; 为湍流粘性
系数;为密度; ,为速度分量;￡为时间。
其它字母代表湍流模型中的系数见表。
表湍流模型系数
。止。
方案方案
. 网络的划分图种方案的速度分布
为了保证计算的精度,喷油嘴孔及体均采用
了结构化网格。,无压力
构造,结构化网格的生成是