噴嘴斷流時(shí)噴孔吞咽氣體的機(jī)理研究.pdf

1、從近年來(lái)的一系列實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，在一定條件下針閥關(guān)閉時(shí)刻噴孔內(nèi)會(huì)發(fā)生氣體吞咽的現(xiàn)象。本文中對(duì)噴嘴內(nèi)燃油流動(dòng)形態(tài)特征進(jìn)行可視化的研究，使用高速可控閃光陰影成像法對(duì)噴嘴區(qū)域進(jìn)行拍攝，并采用STAR-CCM+對(duì)噴嘴斷流時(shí)噴孔內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬求解計(jì)算。
　　搭建高速可控閃光陰影成像的試驗(yàn)臺(tái)架，其基本原理是利用液相和氣相對(duì)貫穿其中的光線的不同散射率，從而得到液相和氣相區(qū)域具有不同灰度的圖像。拍攝得到不同條件下不同噴油時(shí)刻的圖像。圖像

2、表明：噴孔和壓力室內(nèi)的氣泡都來(lái)自于噴孔吞咽的噴孔外部氣體;在噴油嘴尺寸不同時(shí)，噴嘴內(nèi)空化現(xiàn)象的強(qiáng)度不同，最終在噴孔和壓力室內(nèi)形成的氣泡大小也不同。
　　為了分析噴嘴斷流時(shí)噴孔吞咽氣體的機(jī)理，本文采用VOF模型捕捉氣液界面變化的同時(shí)，添加空化模型和湍流模型，建立二維的噴孔內(nèi)流場(chǎng)的計(jì)算模型，模擬噴嘴斷流時(shí)噴孔內(nèi)發(fā)生的空化和噴孔吞咽氣體現(xiàn)象，并在不同的流體初始噴射速度、斷流持續(xù)時(shí)間和噴孔長(zhǎng)度的條件下進(jìn)行模擬計(jì)算。結(jié)果表明：在初始噴射速度

3、、斷流持續(xù)時(shí)間和噴孔長(zhǎng)度不同的條件下，隨速度變化率和噴孔長(zhǎng)度的增大，噴孔內(nèi)最大空化體積與吞咽氣體體積的增大分為兩個(gè)線性增大的過(guò)程，增長(zhǎng)率在后期變小。在某個(gè)范圍內(nèi)，最大空化體積與吞咽氣體體積相等，超過(guò)該范圍后，吞咽氣體體積略大于最大空化體積。因此可認(rèn)為，噴孔內(nèi)的空化體積是影響噴孔吞咽氣體體積的主要因素。提出無(wú)量綱數(shù)空化數(shù)C，整理得出空化數(shù)與噴孔內(nèi)最大空化體積和吞咽氣體體積之間的變化規(guī)律。最后，對(duì)另外兩種孔徑大小的模型進(jìn)行模擬，模擬結(jié)果用于