会议专题

多孔喷油器超临界汽油射流特性

超临界流体相比于液体具有粘度小、扩散系数大、无表面张力等有利于发动机喷雾与混合气制备的特性.本文利用阴影法髙速摄影,观测了超临界燃油经单孔与多孔喷油器喷入常温常压氮气环境中的射流特性.在单孔与多孔的超临界射流喷嘴出口处均观测到马赫盘的出现,表明射流呈现出类似于可压缩气体欠膨胀射流的特性.相比于液态射流,单孔与多孔超临界射流在锥角与贯穿距等宏观喷雾特性上分别表现出截然相反的特点,本文针对多孔超临界射流表现出的特殊的射流特性进行了深入的探讨与研究.单孔喷油器超临界汽油射流较液态喷雾贯穿距短,喷雾锥角大,燃油更容易与环境气体混合。其喷嘴出口处出现的马赫盘结构显示了超临界流体射流具有类似于可压缩气体高度欠膨胀射流的特性传统直喷汽油机多孔喷嘴的超临界汽油射流会极大程度向喷注中心聚集,使得喷注贯穿距增大,锥角变小,不利于发动机缸内混合气的制备。多孔喷嘴的超临界汽油射流的中心聚集现象是由出口处流体剧烈的膨胀与混合造成的,此时多孔喷油器的多孔独立结构已失去作用,射流以类似于大孔径单孔超临界射流形式喷射,使得喷雾的锥角变小,贯穿距增大。现有的直喷汽油机多孔喷油器无法最大程度上利用超临界射流的优势,在发动机上应用的超临界喷射多孔喷油器的各孔中心距与距喷孔间夹角均需要要进一步扩大,以防止各孔喷注的相互聚集。

汽油机 超临界射流 多孔喷油器 马赫盘

刘懿 裴毅强 张淼 张岩 刘冰

天津大学内燃机燃烧学国家重点试验室,天津300072 重庆大学重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室,重庆400044

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2015-10-12(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)