空气雾化喷嘴内部流场的瞬态研究

为了更加深入了解空气雾化喷嘴内部的流动状况,首先通过建模软件建立了喷嘴的内部三维模型,然后在空气入口压力为0.031 MPa,液体流量为10 L/h、15 L/h、20 L/h的工况下利用Fluent软件中的大涡模拟模型对喷嘴的内部流动的瞬态过程进行数值模拟。通过对喷嘴中心轴线上和不同截面上的压力、速度和气相体积分数等参数进行提取分析,以此得到喷嘴内部流场的流动特征,并为改善空气雾化喷嘴的雾化质量以及研发设计提供理论依据。     

工作参数对内混式气液雾化喷嘴性能的影响

对自行开发的新型内混式气液雾化喷嘴的雾化性能进行了研究。首先选择适合评价燃烧系统喷嘴雾化性能的平均直径作为评价指标,然后利用设计安装的喷嘴试验装置进行试验,分析了不同工作参数对索特平均直径的影响规律。结果表明:随着气体进口速度、气液质量流量比、气液体积流量比及气液相对速度的增加,喷嘴的雾化性能提高,而液体进口速度的增大则降低了喷嘴的雾化性能;随着气液流量比增大,雾化液滴直径变小,达到某一定值时,雾化效果变化不明显。     

射流雾化机理的研究

截面呈圆形射流的雾化对于柴油机和直喷式汽油机的孔式喷嘴的设计非常重要。本文论述了射流雾化的几种模型以及雾化机理『。     

基于马尔文法测量柴油雾化规律的实验研究

使用马尔文法测定在同一喷嘴孔径下不同启喷压力和同一启喷压力不同喷嘴孔径的柴油雾化特性,分析每个工况点的平均直径、特征直径、发散度、液滴尺寸数目分布,得到其变化趋势。结果表明:喷嘴孔径固定,增大启喷压力雾化效果变好;启喷压力固定,减小喷嘴孔径,雾化效果变好。     

SATA喷涂设备知识问答(六)

HVLP环保省漆喷枪风帽（空气喷嘴）上的空气孔如何分工？ 答：风帽中心的圆孔为主雾化孔，流经涂料喷嘴的涂料就是依靠主雾化孔的压缩空气进行雾化的。主雾化孔旁边的小圆孔是辅助雾化孔，这些圆孔喷射出的压缩空气形成一个空气罩，使雾化后的涂料不会散开或溅到风帽其他部位，     

喷枪雾化技术及特点(一)

当涂料涂覆于各种质材的工件表面时,要获得良好雾化的喷涂效果取决于许多因素。涂料、喷枪的选择和喷涂技法无疑是非常重要的。对于喷涂工具——空气雾化喷枪的详尽了解也是获得高质量涂装有效方法之一。喷枪三种主要的进料方式喷枪喷漆系统向喷枪输送涂料的方式主要有以下3种:     

喷枪的雾化技术及其发展趋势

在将涂料喷涂于各种质材的工件表面的过程中,涂料的雾化效果受到许多因素的影响,其中涂料和喷枪的选择及喷涂技法无疑是重要的。因此,对喷涂工具——空气雾化喷枪的详尽了解是获得高质量涂装效果的最好方法。1喷枪进料方式喷枪输送涂料的主要方式有3种:重力式(上壶)、虹     

汽车涂料的施工工艺及装备介绍（下）

德国萨塔HVLP绿色环保省漆喷枪（SATAjet 3000 HVLP）的雾化空气压力仅有0．7bar（进气压力为2．0bar）（1bar=100kPa）,耗气量约为430L／min。主要是靠大量的空气流量来进行油漆雾化,因此,喷嘴处的气压降低后．气流射出速度以及雾化涂料的运行速度也随之降低,这就减少了涂料从喷涂表面反弹回来的数量,从而提高了油漆的有效使用率。SATAjet 3000 HVLP喷枪配有专用的WSB（1．25mm冰性涂料喷嘴．使用WSB水性涂料专用喷嘴喷涂时,喷幅扇面比常规溶剂型喷嘴更宽阔,     

汽车燃油荷电辅助雾化的试验研究

燃油荷电辅助雾化是静电技术在汽车上的一种新应用。本文在大量试验的基础上设计了新型的荷电装置，在较低电压下成功地实现了汽油、柴油的大量雾化，分析了尖端电极电压、燃油流速、桶状电 径对燃油荷质比的影响及电极电压、燃油流速对雾化电压的影响，研究了燃油大量雾化的机理。最后经发动机台架试验证明了其节能降排的实际效果。     

喷枪的雾化技术及其发展趋势（上）

当涂料涂覆于各种质材的工件表面时,要获得良好雾化的涂料取决于许多因素。涂料、喷枪的选择和喷涂技法无疑是最重要的。对喷涂工具——空气雾化喷枪的详尽了解是获得高质量涂装效果最好的方法。     

一种基于双喷嘴模型的涡轮等效流通面积计算方法

基于双喷嘴模型,利用反动度求静叶喷嘴出口压力,对等效涡轮流通面积计算方法进行了研究。将计算结果输入经校核的GT-Power仿真模型中反算得到不同转速下涡轮前后的气体状态参数,绝大部分仿真值与试验值误差小于4%;计算得出的涡轮特性曲线与实测曲线误差低于9%,高膨胀比时涡轮未出现阻塞,优于简单喷嘴模型。利用此方法计算的变海拔涡轮等效流通面积可实现3 000 m范围内最大扭矩点转速到标定功率转速的柴油机增压压力恢复。表明此模型具有较高精度,能适应较宽的膨胀比范围,可用于描述涡轮的工作状态和工作过程,表征涡轮流通特性和做功能力,进一步服务于增压系统与柴油机的匹配过程。     

双通道蜗壳径流涡轮的设计与流动机理研究

低负荷下的扭矩对于小型发动机十分重要,其决定了汽车的驾驶性能。配有双通道蜗壳的涡轮已被证实在瞬态性能和气缸扫气方面具有极大优势。本研究通过数值方法,比较了不同部分进气条件下双通道径流涡轮的性能。设计了一个双通道径流涡轮,以达到某国外混流涡轮(带有可变喷嘴的涡轮A)的流通能力。借助软件ANSYS-CFX,采用稳态数值模拟方法来实现全部进气和部分进气条件下涡轮的性能预测。基于不同进气条件(叶根进气HI和叶尖进气SI)的性能比较结果进行流动机理分析。结果显示SI比HI具有更好的性能,且传递到叶轮的流动在通道内产生了完全不同的涡流结构。对于HI进气,产生于叶轮叶根处的涡流逐渐迁移到叶尖区域,而SI进气正好相反,这即是HI进气较SI进气具有更高流动损失和更差性能的原因。     

喷嘴内燃油空化及影响因素的实验研究

柴油机燃油喷射雾化过程除受湍流和环境气体的空气动力学效应影响外,还与喷孔内空化有关,因此对喷孔内燃油空化和影响因素的研究有重要的意义。本文中设计了透明喷孔代替原柴油机喷油器的喷孔,采用高速数码相机和高放大倍数、高分辩率的长距离显微成像技术和纳秒级闪光灯作为相机曝光光源,获得了较高分辩率和清晰度的实验图像。对柴油机喷孔内燃油空化产生、发展和分布状态进行显微观测,直观展现喷孔内燃油空化及影响规律,获得了燃油空化过程的直观认识。结果表明,柴油机喷孔内空化流动情况比较复杂,影响因素较多,其中喷孔几何结构对喷嘴内空化过程影响最显著,喷孔内空化首先出现在压力室针阀附近,随后空化区域向喷孔出口处扩散、延伸,对于渐缩喷孔,空化形成受到抑制,而渐扩喷孔则有利于空化形成;减小喷孔直径,不利于空化形成。环境压力对空化起到抑制的作用,环境压力增大,也不利于空化形成。此外还对喷孔内空化强度进行量化描述,通过空化强度对实验获得的图像进行量化分析。     

增压器无叶喷嘴宽度对其出口流场影响的研究

用心形线表征了一种增压器无叶蜗壳梨形流道横截面轮廓 ,用有限差分法对增压器蜗壳内无叶喷嘴出口流场进行了数值模拟计算 ,研究了喷嘴宽度 (B)对其出口流场的影响。结果表明 ,喷嘴出口速度及气流角 (α)分布不均匀 ,随着 B沿蜗壳轴向减小 ,α逐渐减小且其分布趋于较均匀 ,而喷嘴出口速度逐渐增加但其分布趋于恶化 ;B减小到一定程度后 ,喷嘴出口流场变化不大。B沿蜗壳周向线形减小时 ,可改善α分布 ,但速度改善不明显     

高原环境柴油机喷嘴内部流场与缸内温度场的三维数值模拟

采用广安博之等准维模型,建立柴油机高原运行工作过程模型;通过环境模拟台架试验验证了模型的可信性。将准维计算结果作为喷嘴内部气液两相流动和缸内燃烧三维模拟的初始条件,就高原低压、低温、低氧条件对喷孔内燃油流动状态与分布、缸内燃烧过程的影响进行三维数值模拟。海拔3 700m计算结果表明:与平原环境相比,柴油机喷嘴内空穴现象加剧,燃油流动速度增加,喷孔出口燃油分布不均匀度增加;缸内燃烧平均温度比平原最多高出300℃且分布不均匀,燃烧室局部热负荷偏高。研究初步揭示了高原环境柴油机性能劣化机理,为通过优化缸内喷雾和燃烧过程改善高原运行发动机性能提供参考。     

柴油机喷油嘴三维有限元热分析

提出了确定柴油机喷油嘴传热边界条件的方法,用该方法建立了某柴油机喷油嘴的传热边界条件,并对喷油器工作时喷油嘴的复杂热负荷进行了三维有限元分析,得出了喷油器工作时喷油嘴的温度场、热变形及热应力。     

柴油清净性对柴油机喷嘴结焦的影响研究

在XUD-9柴油发动机台架上,采用中国石油化工行业推荐标准SH/T 0764-2005<柴油机喷嘴结焦试验方法>,研究了不同油品对柴油机喷嘴结焦阻塞的影响.试验结果表明:加入有效的柴油清净剂,对柴油机喷嘴具有显著的清洁效果;我国车用柴油的清净性能与国外相比差距较大.     

Experimental investigation of abrasive flow machining effects on injector nozzle geometries,engine performance,and emissions in a di diesel engine

The effects of the Abrasive Flow Machining (AFM) process on a direct injection (DI) Diesel engine fuel injector nozzle are studied. Geometry characterization techniques were developed to measure the microscopic variations inside the nozzle before and after the process. This paper also provides empirically-based correlations of the nozzle geometry changes due to the AFM process. The resulting impact of the process on the engine performance and emissions are also assessed with a DI Diesel engine test setup. This study shows that properly AFM-processed injectors can enhance engine performance and improve emissions due to the improved quality of the nozzle characteristics. However, an extended process can also cause enlargement of the nozzle hole as a side effect, which can adversely affect emissions. Emission measurements show the trade-off for the minimum levels as the process proceeds. Since the enlargement of the hole during the AFM process is not avoidable and must be minimized, strict control over the process is required. This control can be enforced by either limiting the AFM processing period, or by properly preparing the initial hole diameter so as to accommodate the inevitable changes in the nozzle geometry.     

Comparison of the Spray and the Spray/Wall Interaction of Two Gasoline Injectors

One important parameter influencing mixture formation and spray/wall interaction within engines is the geometry of the nozzle. In contrast to Diesel nozzles, the influence of the orifice geometry on spray formation has hardly be investigated for gasoline nozzles. In order to demonstrate the potential of adjusting the nozzle geometry of a modern GDI nozzle, we compare two six-hole, high-pressure nozzles with an identical structure, but different rounding radius of the orifice hole-inlet and different orifice hole-geometries: nozzle A with a rounded inlet and an orifice length to diameter ratio of 3/2 and nozzle B with a sharp inlet and an orifice length to diameter ratio of 1. In a first measurement campaign the spray formation is visualized using high-speed shadowgraphy imaging. The results show differences in spray angle and penetration depth. In a second measurement campaign we examine the spray/wall interaction and wall film formation by means of infrared thermography. The thermography measurements indicate that the geometry of nozzle B produces sprays with beneficial characteristics. This is very important for a clean combustion process and a decrease of soot emissions.     

柴油机非对称喷油嘴内部空化流动特性的数值研究

柴油机喷油嘴内部喷嘴流量和空化现象直接影响到燃油的喷射和雾化,进而影响柴油机的性能和排放。以两种非对称柴油机喷油嘴——小压力室喷油嘴(mini-sac)和无压力室喷油嘴(VCO)为例,通过Fluent软件对其进行空化和流量数值仿真,研究入口压力和背压参数对质量流量变化的影响。研究结果表明:在相同进出口压力下,mini-sac型喷油嘴各孔的流量均比VCO型的大;在较低和中等进口压力下VCO型喷油嘴各孔比mini-sac型更容易产生空化,而在较高的进口压力下这两种类型喷油嘴各孔产生空化难易程度基本一致;当进口压力不变时,随着出口压力的降低,在无空化产生时其质量流量与压力差呈线性关系;当空化出现时其质量流量继续增加,当出现超空化现象时该孔的质量流量不再变化;随着各孔的轴向夹角的增大,流量越小,空化越容易;对于这两种喷油嘴来说,只有mini-sac型孔3和孔4的空化出现在喷孔的上端和下端,其余孔的空化都只产生在上端。