空化对GDI喷嘴内部流动及喷雾特性的影响

采用两相流非线性空化模型和Huh-Gosman喷雾模型对GDI多孔喷油器喷嘴内部流动和喷雾特性进行模拟。通过流量及喷雾试验对计算模型进行了验证,研究了喷嘴内空化现象对流动及喷雾特性的影响,并从抑制空化、提升流量的角度研究了喷嘴内部流动空化的影响因素及规律。研究结果显示:高压汽油在喷嘴内的流动存在明显的空化现象,空化导致的有效流通面积减小是喷嘴流量减小的原因。针阀升程增加,喷嘴流量先增加较快,后趋于平缓。喷孔的不均匀分布导致各喷孔内的空化状况不同,进而产生流量差异。空化作用也使得喷雾射流在喷孔出口截面的流动参数产生差异,影响喷雾的落点分布和喷雾形态。通过优化喷孔k系数和喷孔入口圆角半径可显著提高喷孔流量。     

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。     

柴油机伞喷喷嘴内部流动的数值模拟

对柴油机伞喷喷雾及喷嘴内部流动的研究现状进行了分析,利用三维计算流体动力学(CFD)程序对喷嘴内气穴多相流计算模型进行了验证,在此基础上对柴油机伞喷喷嘴内部的流动特性进行了模拟计算分析。结果表明,在伞喷喷嘴喷孔进口处形成不对称的气穴,并逐渐延伸至出口处,从而对燃油雾化产生一定影响。     

瞬时外部水压作用下铺装层孔隙水冲刷特征研究

为了研究瞬时车辆轮载作用下桥面铺装点状透水区的孔隙水冲刷特征,本文基于计算流体力学基本理论,针对桥面铺装孔隙的饱水和非饱水情况,采用FLUENT软件从细观角度对瞬时外部水压作用下桥面铺装孔隙内部液体的压强、流速、流场以及沥青与水流接触面的粘性剪切力进行稳态和瞬态分析,进一步研究动水冲刷作用下水损坏的发展规律,结果表明:孔隙内部最大压强位于出口缝隙与壁面连接处,孔隙内最大压强与车速关系可由二次曲线拟合表示,且该位置粘性剪切应力也最大,车辆荷载的反复作用下会造成沥青膜的乳化、推移、甚至剥离,水流持续冲刷出口缝隙位置,会造成出口缝隙持续增大,非饱水模型中各计算指标随时间动态变化,最大流速、静压、动压、负压等在计算达到平衡后都超过饱和计算模型,但出现位置仍与饱水模型一致。     

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。     

喷油器安装角度对缸内直喷汽油机混合气的影响

以侧置喷油器的缸内直喷汽油机为对象,采用数值计算分析方法对混合气形成过程和喷油器安装角度对缸内混合气形成的影响进行了分析.结果表明,缸内气体流动对燃油喷束形态影响很大;转速不同时,缸内混合气形成过程差异较大;点火时刻的缸内混合气成分对喷油器安装角度较为敏感,可以通过改变喷油器安装角度在一定程度上优化缸内混合气的成分.     

柴油机喷嘴空穴流动特性分析

利用混合多相流空穴模型进行了喷嘴内气液两相流动的数值模拟。分析了喷油压力、背压、喷嘴几何特征参数对喷孔内空穴流动、空穴区域分布的影响,以及各种参数对流量系数和燃油出口平均速度的影响。研究结果表明,无量纲空穴数直接影响喷孔内的空穴分布,而流量系数和燃油出口平均速度等流动特性则与喷油压力、喷孔入口圆角半径、喷孔倾角、针阀升程等几何特征参数有很大关系。     

PT(D)型喷油器落座压力的调整

PT（D）型喷油器是康明斯N-855型发动机配装的一种喷油器，它具有计时、定量和喷射等多重作用，在结构上与一般的喷油器有很大的不同。为了使每次喷射时，喷油器的柱塞针阀与喷嘴头中的燃油能被全部喷射出去，确保计量准确，同时避免喷油器内部积碳，要求喷油器在每次喷射完毕后，柱塞针阀应以一定的预紧力压向喷油器喷嘴头，这就需要调整喷油器的压紧力，即调整喷油器的落座压力。     

柴油机喷油嘴内喷射压力对燃油流动的影响

喷油嘴是柴油机最重要的工作部件之一,其性能直接影响柴油机的燃烧过程,故研究喷嘴内柴油的喷射特性以及燃油的喷雾特性是非常有必要的。但是喷油嘴内部空间非常狭小,却有很高的燃油流动速度和喷射压力,要对其进行试验有非常大的难度。文章通过Gambit软件进行喷油嘴几何建模,然后进行合理的网格划分,最后将几何模型导入Fluent软件。通过改变喷射压力,来模拟喷孔内的燃油流动速度、压力分布情况,对其进行分析研究。结果表明:提高喷射压力,使喷孔内部燃油的流速增大。     

基于STAR-CCM＋的歧管式催化转换器流场分析

利用计算流体动力学（CFD）软件STAR—CCM＋,建立了某4缸汽油发动机的歧管式催化转换器的三维数值计算模型。运用多孔介质模型模拟催化转化器载体的内部流动,对催化转化器的稳态流动进行了数值模拟,对发动机不同气缸工作时气体流动分布、流动不均匀性和排气背压进行数值计算。从CAE的角度分析了催化转化器进口端面破损及进出气端颜色不均的原因,为歧管式催化转化器结构设计和性能改进提供理论依据。     

现代轿车柴油机电控高压喷油系统（三）

（接上期）（4）喷嘴模块由于压电执行器集成在喷油器体中直接控制喷嘴针阀,取消了电磁阀控制式喷油器中间液压传动的控制活塞,从而使得液压传递路线从152mm缩短至42mm,缩短了三分之二以上,最大的喷嘴针阀运动速度可达1.3m/s,要比电磁阀控制式喷油器大约高一倍。     

PT燃油系PT（D）喷油器落座压力的调整

PT(D)型喷油器是康明斯N-855型发动机配装的喷油器。它具有计时、定量和喷射的多重作用, 结构上与一般的喷油器有很大的不同。为了使每次喷射时喷油器的柱塞针阀与喷嘴头中的燃油能被全部喷射出去,确保计量准确,同时避免喷油器内部积炭,要求PT(D)喷油器在每次喷射完毕后,柱塞针阀应以一定的预紧力压向喷油器嘴头,这就需要调整喷油器的压紧力,即调整喷油器的落座压力。     

涡轮增压器蜗壳喷嘴出口速度分布的数值模拟

以k—ε双方程模型模拟车用柴油机涡轮蜗壳内的气体流动情况 ,以心形线拟合蜗壳的通流截面 ,和SIMPLEST算法对蜗壳喷嘴出口气流角和速度的分布情况进行了三维数值计算 ,并将计算结果与实测流场进行了比较 ,两者分布规律吻合较好     

均质缸内直喷汽油机混合气形成过程的数值分析

针对某缸内直喷汽油机进行了喷油器喷嘴内部流场的多相流仿真分析,并将其结果作为初始条件输入到喷射模型中.将校定后喷射模型集成到缸内混合气动态分析模型,进而对发动机的缸内燃油与空气混合过程进行了欧拉--拉格朗日仿真分析.通过比较两款不同喷束的喷油器发现:缸内混合气的均匀度对于喷束布置较为敏感,比较宽广的喷束布置方案易于得到更加均匀的混合气.     

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。     

直喷发动机喷油器深入缸内长度对CVO功能影响的分析

EU6b开始对直喷式（GDI）汽油机的颗粒物排放数量（PN）进行限制,采用全生成电磁阀控制功能（CVO）,实现对喷油器非线性区间的精确控制是一个有效降低颗粒物的手段。通过对某客户售后市场喷油器CVO故障调查,得出以下结论：喷油器深入缸内过长、喷油器阀座温度过高,会产生积聚在密封面的大量积碳颗粒,影响喷油器的非线性区域开启响应,最终影响CVO功能。研究结果为GDI喷嘴内部积碳形成过程提供了一种新的解释,也阐明了影响CVO功能的一个原因。     

博世(BOSCH)公司的共轨燃油喷射系统(二)

(3)喷油器 当电磁阀被触发时,这些喷油器的喷嘴就会开启,让燃油流过。这些喷油器将燃油直接喷入到发动机的燃烧室中。 为了开启喷油器喷嘴,需要过量的燃油。这些过量的燃油通过一根回油管流回到燃油箱中。从压力控制阀和从低压部分返回的燃油也被引入到这根回油管,与用于润滑高压泵的燃油汇总。     

布袋除尘罐中灰渣吹喷过程的流态分析

采用COMSOL Multiphysics软件中的单相流模块对气体在布袋除尘罐的布袋管中的流动进行了数值模拟。研究了无喷嘴、有喷嘴和喷嘴-文丘里三种布袋管喷吹方式下高压气体在布袋管内的流动特征和速度场分布。结果表明,采用喷嘴直喷所需的高压气体总量约为无喷嘴时的1/9,且穿越布袋管时的气体流速仅降低一半。但是,射入的高压高速气流会由于卷吸效应而难以对布袋管入口0～400 mm段的灰渣进行喷吹。布袋管入口处设置文丘里并不能削弱高速射流在布袋管入口段所带来的卷吸效应,还会降低吹喷时进入布袋管内的空气总量。因此,在实际生产实践中应注意撤销布袋管文丘里结构,增大喷嘴与布袋管入口处的距离或者增大高压喷嘴出口管径来改善喷嘴对布袋管入口段的喷吹效果。     

基于AMESim的柴油机喷油器的仿真研究

喷油器是柴油机燃油喷射系统的重要组成部件,喷油器性能的好坏直接影响柴油机的整机性能。为了确定不同结构参数对喷油器喷射性能的影响过程,利用AMESim系统仿真软件建立了某柴油机喷油器仿真模型,分析了关键结构参数变化对针阀运动速度、喷油流量和喷油量等的影响规律,研究结果对喷油器的结构设计及改进具有一定的参考价值。     

汽油机电控喷油器的结构改进研究

为进一步提高电控喷油器生产效率,以某喷油器结构为对象分析钢球阀座运动组件的限位原理,并设计出一种新的钢球阀座配合结构.建立该电控喷油器的流体域三维有限元模型,并利用Fluent软件对结构改进前、后的内部流场进行分析验证.结果表明,改进后的钢球阀座结构能满足喷油器的流量特性要求.且实际加工试验表明,新型钢球阀座结构更适用于批量化生产,机械加工周期缩短9.5％,在满足性能前提下提高了生产效率.