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油嘴喷孔参数与加工精度对柴油机性能的影响

车用发动机 1994年第1期 10-13页

作者：周作民山西车用发动机研究所

本文介绍在50缸径的无涡流直喷式单缸机上将平均有政压力提高到1．35MPa时喷油嘴喷孔参数的设计、试验及选择，并分析了喷孔加工精度对性能的影响．

关键词：喷孔参数精度单缸机试验汽车

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喷气涡流纺涡流管喷孔工艺的实验研究

纺织学报 2013年第6期34卷 34-39页

作者：尚珊珊郁崇文东华大学纺织学院上海201620

喷气涡流纺是利用高速旋转气流在涡流管中对纤维加捻而使其成纱,为了研究涡流管喷孔参数对纺纱的影响,对涡流管的喷孔参数(喷孔孔径、喷孔角度和喷孔个数)进行探讨,选择2种喷孔直径(0.5、0.6 mm),并在这2种直径下选择7种喷孔角度(30.0°... 详细信息

喷气涡流纺是利用高速旋转气流在涡流管中对纤维加捻而使其成纱,为了研究涡流管喷孔参数对纺纱的影响,对涡流管的喷孔参数(喷孔孔径、喷孔角度和喷孔个数)进行探讨,选择2种喷孔直径(0.5、0.6 mm),并在这2种直径下选择7种喷孔角度(30.0°、32.5°、35.0°、37.5°、40.0°、45.0°、50.0°)、3种喷孔个数(4、5、6),以粘胶为原料在喷气涡流纺纱小样机上进行纺纱实验,结果表明:当喷孔角度为45.0°,喷孔直径为0.5 mm,喷孔数目为4时,成纱质量好且能耗小。

关键词：喷气涡流纺喷嘴涡流管喷孔参数

舰用柴油机预混合等压燃烧的数值模拟及试验研究

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舰船科学技术 2008年第1期30卷 145-148页

作者：刘镇邵利民徐洪军陆传荣海军工程大学船舶与动力学院湖北武汉430033

运用CFD软件Star-cd对一台舰用高速大功率柴油机实现预混合近似等压燃烧进行了缸内喷雾及燃烧过程的模拟计算,主要考察了不同压缩比的燃烧室型线,以及喷油器喷孔参数对柴油机性能、缸内温度场、速度场和NO排放的分布的影响。经过多方案... 详细信息

运用CFD软件Star-cd对一台舰用高速大功率柴油机实现预混合近似等压燃烧进行了缸内喷雾及燃烧过程的模拟计算,主要考察了不同压缩比的燃烧室型线,以及喷油器喷孔参数对柴油机性能、缸内温度场、速度场和NO排放的分布的影响。经过多方案的计算分析,确定了高速大功率柴油机实现预混合近似等压燃烧的压缩比和喷孔参数,并能在提高柴油机性能的同时降低排放。通过对最优方案的台架试验,在直喷式柴油机上实现了预混合等压燃烧要求的放热率。

关键词：柴油机预混合等压燃烧数值模拟 CFD软件燃烧室喷孔参数

喷孔与喷射压力协同控制对柴油机性能影响的研究

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喷孔与喷射压力协同控制对柴油机性能影响的研究

作者：李兴华吉林大学

学位级别：硕士

目前柴油机高压共轨系统正朝向高轨压和小孔径方向发展,然而通过单因素提高喷油压力和减小喷孔直径对柴油机燃烧及排放特性的影响有待明确。因此本文重点研究喷射压力、喷孔直径、喷孔个数变化对车用柴油机性能的影响。本研究以一台2.8... 详细信息

目前柴油机高压共轨系统正朝向高轨压和小孔径方向发展,然而通过单因素提高喷油压力和减小喷孔直径对柴油机燃烧及排放特性的影响有待明确。因此本文重点研究喷射压力、喷孔直径、喷孔个数变化对车用柴油机性能的影响。本研究以一台2.8L轻型皮卡车用增压柴油机为研究对象,首先选取常用稳态典型工况对柴油机进行试验,分析喷油压力对柴油机性能的影响,并解析原机喷油MAP与试验各工况相匹配的原因。然后借助CONVERGE软件进行数值模拟分析,改变高速大负荷工况时的喷油压力、喷孔直径、喷孔个数,研究三者变化以及在田口设计中协同控制对柴油机燃烧及排放特性的影响,并对仿真工况进行优化。具体结论如下:(1)在一定区间内,随着喷油压力的提高,油滴粒径变小,贯穿距离变长,雾化效果变好,燃烧进程加速,缸内压力和温度升高,且峰值相位提前。在某些小负荷工况下,预喷射阶段喷油压力的提高导致喷雾贯穿距离过长,缸内“湿壁”现象加重,燃油撞壁导致预燃烧阶段燃烧不完全,从而使缸内压力和温度偏低。压力升高率随喷油压力的提高不断增大,发动机工作逐渐趋于粗暴,燃烧过程的放热率增加,燃烧重心提前,靠近上止点。在试验工况下当喷油压力分别提高至原机喷油压力时经济性最好,超过该值后经济性均会下降;在仿真所选工况下,随着喷油压力的提高,IMEP整体上呈现先增大后减小的趋势,指示燃油消耗率则是先减少后增加,这说明在一定区间内提高喷油压力可以显著提高发动机的动力性和经济性,若一味提高,作用不再明显。随着喷油压力的提高,微粒排放得到改善,NO和微粒排放存在Trade-Off关系,当折中选取某定值时整体排放相对理想。(2)随着喷孔直径的减小,油滴粒径随之变小,雾化效果变好,同时贯穿距离变短。在小孔径时,缸内压力和温度的峰值降低,放热率减小,燃烧重心滞后,IMEP明显减小,柴油机工作相对柔和,同时油耗显著升高,经济性降低。小孔径可改善NO排放,但会导致后期Soot生成量增加。(3)当喷孔截面积不变时,随着喷孔个数的增加,油滴粒径减小,雾化效果变好,缸内压力和温度的峰值稍有增加,但是增幅较小,放热率峰值略有增加,燃烧重心变化不明显。孔数增加,IMEP随之增大,油耗降低,但整体变化不大,动力性和经济性改善不明显。孔数越多,NO生成量越多,Soot生成量越少。(4)在田口设计中,综合喷油压力与喷孔参数的协同变化发现高喷射压力下匹配合理的小喷孔可以提高发动机的性能。在喷油压力相对较低时,如果相匹配的喷孔个数较少且孔径过小,燃烧会变得平缓,缸内压力和温度偏低,且峰值相位滞后。在追求提高喷油压力的同时应该考虑喷孔参数的变化,将喷孔个数适当增加且适当的减小孔径可以促进燃料的雾化混合,改善燃烧效果。当喷油压力过高或喷孔截面积过大时,缸内压力升高率明显偏大,发动机工作趋于粗暴。在保证柴油机工作过程较为平稳的前提下,要想提高动力性与经济性,可以适当减小喷孔直径,增加孔数,再辅之以较高的喷射压力。在主要排放物方面,整体上是在高喷射压力或大喷孔截面积时的NO生成量偏多,其中在高喷射压力及大孔径组合下的NO生成量明显偏多。在高喷射压力时Soot生成量处于较低梯度,与高喷射压力相匹配的喷孔截面积保持在合理区间可以使Soot的生成量进一步减少。综合NO与Soot的生成历程来看,若要同时减少NO及Soot的排放,喷射压力需适度提高,但不可过高,且喷孔截面积保持适中,不可过大。(5)利用田口方法优化后的燃油消耗率降低了4.37g/(k W·h),低于原机水平约1.85%,经济性得到提高。优化后的组合能够减少NO和Soot的生成量,分别低于原机水平约11.2%和9.14%。相比于原机参数,优化后的缸内压力和放热率峰值增加,分别高于原机水平约6.36%和18.14%,且峰值相位提前。优化后的压力升高率有所增大,但在大部分时间内低于0.4MPa/°CA,仅在约0.5°CA的曲轴转角内高于0.4MPa/°CA,发动机总体工作平稳。

关键词：增压柴油机性能喷油压力喷孔参数协同控制