亚/超临界汽油多孔射流形态塌陷的研究

摘要：

基于 GDI(gasoline direct injection)发动机常用工况点的缸内温度压力,采用高速摄影和纹影法,在高温环境下对比研究了亚/超临界汽油多孔和单孔及异辛烷多孔射流的宏观特性.结果表明:当燃油温度从亚临界态升高至超临界态时,汽油多孔射流在形态上表现出射流中心塌陷和前锋面凸起的特征,异于常见的枝状喷雾结构和剧烈闪沸条件下的坍缩喷雾,同时射流的贯穿距不断增加,锥角不断减小,射流宽度经历了先减小后增大的变化;亚临界汽油单孔射流的贯穿距、锥角及宽度的变化趋势异于汽油多孔射流,表明多孔射流相邻油束间的干涉重叠影响着射流形态结构,在汽油亚临界态时,干涉重叠导致射流轮廓向内收缩,使得射流锥角和宽度减小,而在汽油超临界态时,干涉重叠促进了多孔射流中心的塌陷;相比于单一组分的异辛烷,多组分物蒸发气化的沸点差异是导致汽油射流液相区发生剧烈闪急沸腾,使得射流轴线方向的低压核区发生气流卷吸,并最终诱发射流中心塌陷的原因,而塌陷的发生也使得燃油超临界态时汽油射流宽度大于异辛烷射流宽度;最后,通过对比亚/超临界汽油单孔射流和异辛烷多孔射流,发现导致亚/超临界汽油多孔射流前锋面凸起和中心塌陷的主要原因是射流相邻油束间的干涉重叠及轴线方向低压核区内的气流卷吸作用.

关键词：亚/超临界、闪急沸腾、塌陷、燃油温度

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分类号：TK411(内燃机)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51376202. Supported by the National Natural Science Foundation of China51376202

在线出版日期：2019-08-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1081-1089