噴嘴燃油流動(dòng)特性模擬研究與參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、隨著節(jié)能減排力度的增加，排放標(biāo)準(zhǔn)要求的提高，對(duì)柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的要求越來越高。噴油器作為該系統(tǒng)的關(guān)鍵執(zhí)行部件，其結(jié)構(gòu)參數(shù)直接影響到燃油在噴孔內(nèi)部的湍流及空化效果，進(jìn)一步影響到燃油在氣缸內(nèi)的霧化質(zhì)量，從而決定了柴油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及排放性。因此，研究噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)噴孔內(nèi)部燃油流動(dòng)性能的影響規(guī)律及燃油在氣缸內(nèi)的霧化質(zhì)量，具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值，這也是本課題研究的重點(diǎn)。
　　 首先，本文基于D6114柴油機(jī)無壓力室噴油嘴的原模型，

2、針對(duì)噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)長徑比(L/D)、過渡圓角與直徑比(r/D)、噴孔錐角比（λ）及K系數(shù)，采用正交試驗(yàn)法設(shè)計(jì)了9套方案，并繪制了L9(34)正交表。使用Pro/E軟件建立了各個(gè)方案噴嘴內(nèi)部流場(chǎng)的三維模型，在Gambit中劃分了網(wǎng)格結(jié)構(gòu)并設(shè)定了邊界條件，借助CFD(Computational Fluid Dynamics)歐拉-歐拉算法，通過設(shè)定兩相混合模型和空穴模型，對(duì)每種方案進(jìn)行了流體動(dòng)力學(xué)的求解計(jì)算，得到了噴嘴內(nèi)部燃油空穴系數(shù)、流速、

3、湍動(dòng)能及質(zhì)量流率的模擬數(shù)據(jù)，利用SPSS(Statistical Product and Service Solutions)軟件對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了分析，總結(jié)出噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)噴孔內(nèi)部燃油流動(dòng)特性的影響，并定量分析了各個(gè)參數(shù)對(duì)燃油流動(dòng)性影響的具體狀況，取得了一定的研究成果，對(duì)噴油器結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化具有理論指導(dǎo)價(jià)值。
　　 其次，就噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)燃油流動(dòng)性能的影響進(jìn)行了分析，得出:隨著長徑比(L/D）的減小，燃油在噴孔中的空化程度增強(qiáng)，

4、湍動(dòng)能減小，流速增加;隨著過渡圓角與直徑比(r/D)的增大，噴孔內(nèi)部流體空化程度增強(qiáng)，流速增大，湍動(dòng)能減弱;隨著噴孔錐角比（λ）的增大，噴孔內(nèi)燃油空化程度加強(qiáng)，湍動(dòng)能減弱。就規(guī)律而言，噴孔過渡圓角與直徑比是燃油空穴現(xiàn)象最為重要的影響因素;長徑比對(duì)質(zhì)量流率的影響較為顯著，其次是K系數(shù);噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)湍動(dòng)能、流速的影響趨勢(shì)相似，其中長徑比是主要影響因素。
　　 最后，在模擬分析的基礎(chǔ)上，對(duì)D6114柴油機(jī)無壓力室噴油嘴的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行