外开式直喷氢气喷嘴射流特性研究

基于纹影法在定容喷射装置上进行了不同喷射压力、环境压力下的氢气射流特性试验,研究外开式喷嘴的氢气射流特性及喷射参数的变化规律。结果表明:氢气射流近场呈现锥形结构,且形成了喷射轨迹线,而射流远场逐渐发展成大尺度球形涡流结构。喷射压力增大,轴向和径向贯穿距离增大而卷吸率减小;背景压力增大,轴向和径向贯穿距离减小而卷吸率增大;射流锥角的变化与喷射压力或背景压力关系不大,但随喷射时间逐渐从80°变小并趋于22°。另外通过归一化分析发现,贯穿距离在不同边界条件下均具有较好的自相似性,自相似系数(x/y)逐渐趋于0.59左右,径向扩散性优于单孔喷嘴氢气射流。合理利用氢气射流特性可以优化直喷氢内燃机的混合气形成,为外开式喷嘴的喷射策略优化提供依据。