柴油机交叉孔喷嘴自由喷雾与平板碰撞特性实验研究

发布时间：2017-10-15 23:04

  本文关键词：柴油机交叉孔喷嘴自由喷雾与平板碰撞特性实验研究

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【摘要】：柴油机喷雾雾化效果对燃烧有重要影响,优化柴油机喷雾对提高燃油经济性和改善排放是非常关键的。为了进一步研究本课题组提出的交叉孔喷雾特性,本文基于可视化定容弹系统,利用阴影法和纹影法,对交叉孔自由喷雾和平板碰撞特性进行研究。交叉孔自由喷雾实验采用阴影法,选取三个不同子孔交叉角度的交叉孔和单孔,在不同喷油压力,蒸发温度和背压下,探究自由喷雾特性。实验结果表明：15°到25°,随着子孔交叉角度的增大,交叉孔喷雾贯穿距离逐渐减短,而喷雾锥角逐渐增大；交叉孔喷雾蒸发强于单孔；15°交叉孔喷雾贯穿距离长于单孔,25°交叉孔喷雾贯穿距离最短,锥角最大,单孔喷雾锥角最小；交叉孔和单孔喷雾贯穿距离的差距随着喷射压力的提高而减小；较大子孔交叉角度的交叉孔喷雾锥角受喷射压力影响较大,喷射压力提高,锥角增大明显；低蒸发温度,喷雾前期单孔贯穿距离明显大于交叉孔,随着喷射压力增大,差距增大；高蒸发温度下,喷雾前期单孔和交叉孔贯穿距离差距较小,说明交叉孔喷雾前沿蒸发较强,气相扩展较快,温度升高对蒸发效果的提升程度,交叉孔优于单孔；背压提高,单孔喷雾贯穿距离缩短没有交叉孔明显,同时交叉孔喷雾锥角增大程度大于单孔,交叉角度越大,变化幅度越大；交叉孔喷雾液滴破碎更小,分布范围更大,气相扩展更广交叉孔喷雾平板碰撞特性实验采用纹影法,选取两个不同交叉角度的交叉孔和单孔,在环境温度760K,背压4MPa的高温高压下,研究不同喷射压力,碰撞距离和碰撞角度下喷雾平板碰撞特性,结果表明：单孔喷雾碰壁沿壁面扩展距离和碰撞厚度大于交叉孔,15°交叉孔大于25°交叉孔；随着喷射压力提高,碰撞距离增大和碰撞角度减小,单孔和交叉孔沿壁面扩展距离和厚度均增大,单孔增大程度大于交叉孔,15°交叉孔大于25°交叉孔；15°交叉孔喷雾扩展前期的碰壁特性和单孔相似,喷雾扩展后期雾化效果明显增强；25°交叉孔,在喷射压力,碰撞距离和碰撞角度变化过程中,喷雾沿壁面扩展距离和碰撞厚度始终明显小于单孔和15°交叉孔,说明较大子孔交叉角度的交叉孔喷雾破碎的液滴更小,沿壁面扩展速率更慢,动量更少,弹起高度更低,空间扩散范围更广。
【关键词】：定容弹 纹影法 交叉孔 自由喷雾 平板碰撞
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK423
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-38
• 1.1 研究背景9-14
• 1.1.1 石油资源危机9-11
• 1.1.2 排放法规严格11-14
• 1.2 柴油机典型喷雾结构14-19
• 1.3 喷油嘴研究现状19-26
• 1.3.1 伞喷喷油嘴19-22
• 1.3.2 组孔喷油嘴22-24
• 1.3.3 交叉孔喷油嘴24-26
• 1.4 常用的光学诊断方法26-34
• 1.5 喷雾碰撞的研究意义与方法34-37
• 1.5.1 研究意义34
• 1.5.2 研究方法34-37
• 1.6 本文研究内容和研究方法37-38
• 2 可视化实验台布置38-47
• 2.1 总体布置38-39
• 2.2 定容弹系统39
• 2.3 燃油供给系统39-41
• 2.4 高速摄影系统41-42
• 2.5 同步控制系统42-43
• 2.6 纹影系统43-46
• 2.7 本章小结46-47
• 3 交叉孔喷嘴的喷雾特性研究47-66
• 3.1 实验方案47-48
• 3.2 自由喷雾特性48-65
• 3.2.1 喷射压力对自由喷雾的影响49-58
• 3.2.2 温度对自由喷雾的影响58-61
• 3.2.3 背压对自由喷雾的影响61-64
• 3.2.4 交叉角度对自由喷雾的影响64-65
• 3.3 本章小结65-66
• 4 交叉孔喷嘴喷雾平板碰撞实验特性研究66-79
• 4.1 平板碰撞实验条件66-69
• 4.2 喷雾平板碰撞特性研究69-78
• 4.2.1 喷射压力对喷雾平板碰撞特性的影响69-72
• 4.2.2 碰撞距离对喷雾平板碰撞特性的影响72-75
• 4.2.3 碰撞角度对喷雾平板碰撞特性的影响75-78
• 4.3 本章小结78-79
• 5 总结与展望79-81
• 5.1 全文总结79-80
• 5.2 工作展望80-81
• 参考文献81-85
• 攻读硕士学位期间发表论文情况85-86
• 致谢86-87

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本文编号：1039195