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濰坊4105柴油機噴霧輔助空氣噴射系統(tǒng)的粒徑分布:隨著噴射量的增加,噴霧液滴的SMD值增大,水滴比增大,霧化效果變差。隨著射流壓力的增大,水滴SMD值減小,液滴比增大,霧化效果較好。對比分析了空氣輔助噴射系統(tǒng)的噴霧特性,發(fā)現(xiàn)在相同的噴射壓力下,空氣輔助噴射系統(tǒng)的液滴尺寸比無空氣輔助噴射系統(tǒng)小得多,而濰坊4105柴油機空氣輔助噴射系統(tǒng)的噴霧錐角比空氣噴射系統(tǒng)大24.3度??諝廨o助噴射系統(tǒng)的溫度為22.3度。因此,空氣輔助噴射系統(tǒng)可以大大提高無空氣輔助噴射系統(tǒng)的霧化效果。濰坊4105柴油機基于流體力學(xué)理論,在相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上,建立了噴霧計算的數(shù)學(xué)模型,建立了噴霧場的幾何模型。建立了氣體輔助噴射系統(tǒng)的兩種噴射模型。對噴霧場進行了數(shù)值模擬,并與實驗結(jié)果進行了比較。模擬結(jié)果與實驗結(jié)果吻合較好。

濰坊4105柴油機利用兩種噴射系統(tǒng)模型研究高壓下的噴霧特性,發(fā)現(xiàn)在80MPa壓力下,80MPa噴射壓力下的噴霧液滴粒徑小于I4.83m,SMD值約為1019Um,約為90%。15.29μm,SMD 10.30μm約為10.30μm,SMD值之間的差異僅為1.08%。濰坊4105柴油機在LoMPa噴霧壓力下,無氣輔助射流小于1242Um,SMD值約為832μm,在60MPa注入壓力下,濰坊4105柴油機四配套,空氣輔助射流為90。液滴尺寸小于13.78μm,SMD值約為8.77μm8.77μm。兩個SMD值之間的差異為5.41%。由此可見,空氣輔助噴射對低壓噴霧霧滴尺寸的影響可以在沒有氣體輔助注射的情況下達到較高的壓力。從噴霧的形式可以看出,空氣輔助噴霧系統(tǒng)具有良好的霧化液滴霧化。濰坊4105柴油機空氣輔助噴射系統(tǒng)的噴霧穿透距離遠小于非空氣噴射系統(tǒng)的噴霧穿透距離,大大降低了噴霧液滴撞擊壁面的概率。在低噴射壓力條件下,氣輔噴射系統(tǒng)可以實現(xiàn)與高壓無空氣輔助噴射系統(tǒng)相同的燃料霧化程度。

在濰坊4105柴油機噴霧特性的實驗研究中,有兩個傳統(tǒng)的試驗平臺:光學(xué)發(fā)動機試驗臺和定容彈試驗臺。濰坊4105柴油機試驗臺可用于發(fā)動機缸內(nèi)噴霧過程、混合氣體濃度分布、燃燒過程和終端混合自燃的測試。定容彈試驗臺的優(yōu)點是可以模擬氣缸內(nèi)的壓力、溫度等環(huán)境參數(shù)。研究單參數(shù)因素對噴霧狀態(tài)的影響,具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、制造成本低等特點。因此,它經(jīng)常被引入到噴霧過程的基礎(chǔ)研究中。本文采用離線噴霧試驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,濰坊4105柴油機,對濰坊4105柴油機空氣輔助噴射技術(shù)進行了研究和分析。華倫和清華大學(xué)的趙陽光對柴油機后處理SCR尿素噴射系統(tǒng)進行了空氣輔助噴射技術(shù)的可視化試驗。

結(jié)果表明,濰坊4105柴油機空氣輔助噴射系統(tǒng)具有良好的噴霧特性。天津大學(xué)研究人員研究了低壓空氣輔助噴射系統(tǒng)中不同燃料引起的噴霧特性的差異。濰坊4105柴油機采用航空和氣油作為對比燃料,進行了定容試驗。航空的密度和殺滅程度均高于氣油。結(jié)果表明,在相同的實驗條件下,射流的噴霧穿透距離大于射流氣油,噴霧錐角較小。由于介質(zhì)噴射量的增加或燃料噴射的減少,兩種燃料的噴霧錐角都會減小,但對噴霧穿透距離的影響并不明顯。

濰坊4105柴油機在80MPa的3.0MS處,無氣輔助噴射模型的速度場分布圖??梢钥闯?,當(dāng)射流剛剛噴出時,射流的勢能轉(zhuǎn)化為動能。此時,噴霧的動能醉大,速度醉高。隨著噴霧穿透距離的增加,顏色從紅色變?yōu)樗{色,表明速度逐漸降低。這是射流將周圍空氣推出的過程,濰坊4105柴油機氣門,液滴和周圍空氣受到?jīng)_擊和干擾。氣液兩相之間發(fā)生動能和動量交換,液滴破碎,動能不斷降低,速度降低。提高濰坊4105柴油機噴射壓力是提高內(nèi)燃機性能的醉有效手段之一。它可以增加噴射的初始動能,縮短燃料噴射的持續(xù)時間,有利于油氣的混合,并在一定程度上提高噴霧的霧化質(zhì)量。

利用濰坊4105柴油機噴霧模型,研究了在相同環(huán)境條件下,不同噴射壓力對噴霧特性的影響。各噴油壓力下噴霧穿透距離的變化曲線。噴霧穿透距離隨噴射壓力的增加呈線性增加,濰坊4105柴油機醉高的穿透距離為80MPa。在其他條件下,增加噴射壓力會增加噴嘴內(nèi)外的壓力差。液滴獲得更高的勢能,勢能轉(zhuǎn)化為初始動能。在相同的射流時間內(nèi),液滴可以到達更遠的距離,但同時,由于與周圍空氣的相互作用,噴霧中液滴的速度逐漸減小,穿透曲線的斜率也減小。它會逐漸減少。無氣輔助噴射系統(tǒng)在80MPa以下的3.0ms穿透距離為284.6mm。在40MPa下,濰坊4105柴油機離合器,3.0MS的穿透距離達到22.0mm,注入壓力增加40MPa,噴霧穿透距離增加22.7%。


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