基于气助雾化喷射的柴油喷雾特性数值模拟

摘要：

为对气助雾化喷射柴油的过程进行数值分析,借助计算流体力学仿真工具Fluent,在不改变喷嘴结构的情况下,建立考虑油气预混腔中柴油喷射过程的三维流体计算模型,研究定容弹内气助雾化喷嘴的柴油/空气两相流喷射过程,并且重点考察喷气压力、环境背压以及燃油温度对气助雾化喷射柴油喷雾特性的影响规律.结果表明:喷气压力对喷雾贯穿距离影响较大,喷气压力由0.65 MPa增大至0.75 MPa后贯穿距离增加12.2％,但柴油索太尔平均直径(SMD)只减小了 5.2％,说明在保证燃油SMD处于较好水平时,喷气压力和环境背压绝对压力比值(气相压比)为7.5有利于减少气量消耗;环境背压对喷雾贯穿距离与燃油SMD影响显著,气相压比为1.875时,喷嘴出口处流场基本不会产生超声速气流,气动力降低显著影响了燃油液滴破碎过程,使喷射时间在4 ms时的SMD达到40.7 μm;燃油温度对喷雾贯穿距离影响不大,但对燃油SMD影响较大,燃油温度升高后燃油SMD显著减小,323 K对应的SMD比293 K时减小了 12.3％,喷射时间在4 ms时的SMD达到14.9 μm,燃油蒸发质量分数达到36.93％.

关键词：气助雾化喷嘴、柴油、喷雾特性、索太尔平均直径、贯穿距离

所属期刊栏目：37

分类号：V233.2;TK401(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国家重点实验室开放基金;国家自然科学基金;江苏省高等学校自然科学研究项目

在线出版日期：2022-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1284-1294