检索结果-南通市图书馆

作者：张淼天津大学

学位级别：硕士

经过不断的探索和研究,进气增压和缸内直喷技术（GDI）成为汽油机发展的主要方向。但是GDI技术会产生大量的环境污染物,如核态和聚集态颗粒物。对当前直喷汽油机来说,将汽油燃料以超临界流体的形式喷射到气缸有潜力突破汽油机的热效率极... 详细信息

经过不断的探索和研究,进气增压和缸内直喷技术（GDI）成为汽油机发展的主要方向。但是GDI技术会产生大量的环境污染物,如核态和聚集态颗粒物。对当前直喷汽油机来说,将汽油燃料以超临界流体的形式喷射到气缸有潜力突破汽油机的热效率极限,降低微粒排放,实现高效清洁燃烧。因此,本文主要研究多孔GDI喷油器的亚/超临界喷雾特性。在超临界喷雾平台上进行了汽油、乙醇、正辛烷以及乙醇-正辛烷混合燃料的喷雾实验。本文得出如下主要结论。汽油在低亚临界区域、亚临界区域和超临界区域的喷雾特性有较大差别。随着温度的提高,喷雾贯穿距先缓慢增加,后急速下降,最后迅速回升;喷雾面积先升高,在亚临界区出现峰值后迅速下降;喷雾周长先下降,后迅速回升;比周长Lr先大幅下降,随后迅速回升。此外在低亚临界区,比周长Lr随压力升高呈增大趋势,而在超临界区呈相反趋势。超临界喷雾并非瞬时气化,而是被一个高度褶皱的表面分为稠密核区和稀薄扩散区;在喷雾出口出现马赫盘结构,表明超临界喷雾与可压缩气体高度欠膨胀射流具有相似性;随着喷雾温度的升高,稠密核区呈收缩趋势,稀薄扩散区呈大幅发展趋势,表明高温可促进超临界喷雾的气化进程;通过对比单孔和六孔的亚/超临界喷雾特性,发现现有喷油器并不适合超临界喷雾的发展,需要重新设计和优化新型超临界喷油器。乙醇在低亚临界区域、亚临界区域和超临界区域的喷雾有较大差别。乙醇喷雾特性（喷雾贯穿距、面积和周长）,在低亚临界区时,随着温度先缓慢增加,穿过亚临界区时大幅度下降,到超临界区时继续呈下降趋势;乙醇喷雾特性随着燃油压力的增加而进一步发展。通过对比在不同工况下乙醇、正辛烷和E50三者的亚/超临界喷雾特性,发现在低亚临界区时,惯性力、粘性力等是影响喷雾发展的主要因素。在亚临界区时,燃油的过热度成为影响喷雾发展的主要因素。在超临界区时,三者的喷雾贯穿距和面积都随着温度的上升而呈下降趋势。此外,还发现在低亚临界区时,E50与正辛烷的喷雾特性保持一致,而在亚临界区之后,E50与乙醇的喷雾特性则高度相似。

关键词：缸内直喷闪急沸腾微爆超临界喷雾马赫盘

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直喷汽油机高温/超临界喷雾特性及液滴速度及粒径的试验研究

直喷汽油机高温/超临界喷雾特性及液滴速度及粒径的试验研究

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作者：张岩天津大学

学位级别：硕士

缸内直喷汽油机(GDI)由于喷雾雾化等原因,存在颗粒物排放过高的缺陷而将燃料以高温状态或超临界状态喷射到汽缸内有潜力进一步提高汽油机热效率,降低颗粒物排放。本文主要研究单孔和多孔喷油器高温/超临界状态喷雾特性,在超临界喷雾装... 详细信息

缸内直喷汽油机(GDI)由于喷雾雾化等原因,存在颗粒物排放过高的缺陷而将燃料以高温状态或超临界状态喷射到汽缸内有潜力进一步提高汽油机热效率,降低颗粒物排放。本文主要研究单孔和多孔喷油器高温/超临界状态喷雾特性,在超临界喷雾装置上进行了汽油和正庚烷喷雾试验,利用高速相机获得了其喷雾图像,利用PDA设备获得了汽油喷雾液滴速度和粒径。研究表明:随着燃油温度的上升,喷雾破碎模式从初次和二次破碎为主(25℃至88℃)逐渐过渡到出口膨胀的闪沸状态(88℃至261℃),最后到超临界喷射状态。汽油单孔喷雾贯穿距先随着燃油温度的升高逐渐减小,燃油温度达到261℃以后,贯穿距随着燃油温度的升高逐渐增大。而锥角则是先增大,261℃以后再减小。汽油多孔喷雾达到闪沸以后出现喷雾塌缩会聚。贯穿距先随着燃油温度的增加而减小,173℃以后塌缩会聚发生,贯穿距转而增加。燃油温度261℃之前,随着燃油温度的增加,多孔喷雾贯穿距先减小后增大然后又减小,而单孔喷雾贯穿距一直减小。261℃以后,燃油达到超临界喷射状态,单孔和多孔喷雾的贯穿距均随着燃油温度的增加而增加。PDA测量方法不适用超临界状态下的汽油;喷雾液滴速度随着温度的升高先增加后明显降低。喷雾液滴粒径随温度升高明显减小。喷雾液滴在低于88℃,很容易出现大液滴(d>70μm),而高温时,大液滴生成困难,几乎不存在大液滴。燃油温度增加时,正庚烷多孔喷雾经历‘枫叶形’,‘伞形’,‘纺锤形’三种形态。多孔喷雾的塌缩会聚使得喷雾形态为‘纺锤形’,塌缩会聚现象同环境压力、环境温度、燃油温度以及喷油器结构有关。燃油温度和环境温度提高会促进喷雾塌缩会聚,环境压力增加会抑制喷雾的塌缩会聚。同一种喷雾形态下,环境温度增加,贯穿距减小;所有喷雾形态下,环境压力增加,贯穿距减小。当喷雾形状呈现‘伞形’或‘枫叶形’时,其贯穿距随着燃油温度增加而逐渐减小,直至达到超临界喷射状态。‘纺锤形’时,贯穿距随着燃油温度的升高而增加,部分工况在较高的燃油温度时,会出现贯穿距略有降低的情况。燃油温度升高,正庚烷达到超临界喷射状态时,其贯穿距有明显增加。

关键词：缸内直喷闪急沸腾超临界喷雾塌缩会聚

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过冷/闪沸/超临界燃料喷雾特性的试验研究

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内燃机工程 2023年第1期44卷 90-99,108页

作者：魏震鸿周逸帆张玉银上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

利用高速Mie散射成像技术和紫外吸收/可见光散射技术对过冷/闪沸/超临界喷雾的宏观特性(气相和液相的贯穿距离、投影面积)及浓度场进行了试验测量,探讨了超临界喷雾的雾化过程及伪沸线对雾化所起的作用。结果表明:超临界喷雾的雾化过程... 详细信息

利用高速Mie散射成像技术和紫外吸收/可见光散射技术对过冷/闪沸/超临界喷雾的宏观特性(气相和液相的贯穿距离、投影面积)及浓度场进行了试验测量,探讨了超临界喷雾的雾化过程及伪沸线对雾化所起的作用。结果表明:超临界喷雾的雾化过程可由伪沸线划分为类液相喷射和类气相喷射;超临界喷雾液相贯穿距离和投影面积远小于过冷喷雾和闪沸喷雾;气相贯穿距离发展速度远快于过冷喷雾和闪沸喷雾,同一喷油压力下,气相投影面积随时间呈对数函数关系,并且与喷油温度几乎无关;喷射压力在5 MPa~20 MPa范围内,采用超临界喷射策略比提高喷油压力更有利于加快蒸发和提高雾化效果;超临界喷雾浓度分布更均匀。

关键词：超临界喷雾喷雾特性浓度分布伪沸线伪沸腾

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