直噴汽油機多孔噴油器亞-超臨界噴霧特性的試驗研究.pdf

1、經(jīng)過不斷的探索和研究，進(jìn)氣增壓和缸內(nèi)直噴技術(shù)(GDI)成為汽油機發(fā)展的主要方向。但是GDI技術(shù)會產(chǎn)生大量的環(huán)境污染物，如核態(tài)和聚集態(tài)顆粒物。對當(dāng)前直噴汽油機來說，將汽油燃料以超臨界流體的形式噴射到氣缸有潛力突破汽油機的熱效率極限，降低微粒排放，實現(xiàn)高效清潔燃燒。因此，本文主要研究多孔GDI噴油器的亞/超臨界噴霧特性。在超臨界噴霧平臺上進(jìn)行了汽油、乙醇、正辛烷以及乙醇-正辛烷混合燃料的噴霧實驗。本文得出如下主要結(jié)論。
　　汽油在低亞

2、臨界區(qū)域、亞臨界區(qū)域和超臨界區(qū)域的噴霧特性有較大差別。隨著溫度的提高，噴霧貫穿距先緩慢增加，后急速下降，最后迅速回升；噴霧面積先升高，在亞臨界區(qū)出現(xiàn)峰值后迅速下降；噴霧周長先下降，后迅速回升；比周長Lr先大幅下降，隨后迅速回升。此外在低亞臨界區(qū)，比周長Lr隨壓力升高呈增大趨勢，而在超臨界區(qū)呈相反趨勢。
　　超臨界噴霧并非瞬時氣化，而是被一個高度褶皺的表面分為稠密核區(qū)和稀薄擴(kuò)散區(qū)；在噴霧出口出現(xiàn)馬赫盤結(jié)構(gòu)，表明超臨界噴霧與可壓縮氣體

3、高度欠膨脹射流具有相似性；隨著噴霧溫度的升高，稠密核區(qū)呈收縮趨勢，稀薄擴(kuò)散區(qū)呈大幅發(fā)展趨勢，表明高溫可促進(jìn)超臨界噴霧的氣化進(jìn)程；通過對比單孔和六孔的亞/超臨界噴霧特性，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有噴油器并不適合超臨界噴霧的發(fā)展，需要重新設(shè)計和優(yōu)化新型超臨界噴油器。
　　乙醇在低亞臨界區(qū)域、亞臨界區(qū)域和超臨界區(qū)域的噴霧有較大差別。乙醇噴霧特性（噴霧貫穿距、面積和周長），在低亞臨界區(qū)時，隨著溫度先緩慢增加，穿過亞臨界區(qū)時大幅度下降，到超臨界區(qū)時繼續(xù)呈下降