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  • 顺德升降车租赁, 乐从升降车出租, 陈村升降车出租    喷油器空化现象分析?
    新闻分类:行业动态   作者:admin    发布于:2021-06-154    文字:【】【】【


            顺德升降车租赁, 乐从升降车出租, 陈村升降车出租    喷油器空化现象分析?   1 空化机理:   由流体力学控制方程可知:对于温度保持稳定的定常流动的流体,随着流动速度的增大静压会降低。当流动速度很大时,其静压可能降到低于当时温度下燃油的饱和蒸汽压,与此同时,燃油发生汽化从而产生许多小的气泡。小气泡从形成,发展或汇聚,成为气泡,在流管内形成部分的气液两相流,也就是空化现象。目前柴油机喷油压力非常高,喷孔又比较小,孔内流速甚至高达 420m/s。柴油机喷油嘴内空穴产生的主要原因是由于流体动力学平衡的破坏和喷嘴结构特征引发的边界层脱离所造成的。在高速流动的喷嘴内,由于速度的增大,理论上流体的流动可以呈现多种不同的流态,当燃油在喷油器中流动,流体所受到的压力低于当时温度下的饱和蒸汽压时,孔内不会产生气泡而发生相变,此时,喷油孔内为单相湍流。由流体动力学方程可知当燃油流速增加时,喷油孔内部燃油压力会减小,当喷油孔内燃油压力低于当时环境温度下的饱和蒸汽压时,在喷孔入口拐角处(此处压力比较低)开始产生气泡,形成局部的空泡流。当气泡通过涡流区域后,由于燃油流速的继续增加,相变的区域就会越多,气泡顺着喷油孔的内壁面不断向外延伸直到喷油孔出口,最终出现完全两相流,也就是超空化。喷油孔较长,或者其内流道上游流场不稳定,影响已经成型的挑流,使其保持稳定的轴对称形态比较困难,从而出现燃油局部附着现象,于是在喷油孔内又相应地恢复局部的气泡区,形成局部挑流。空化现象出现的因素主要有喷油器本身的结构特征、初始条件、求解边界条件等因素的影响,而且多孔喷油器与单孔喷油器之间的空化现象存在着显著的差异。不同的结构参数、不同的求解边界条件喷油孔内形成空化现象的区域及空化的发展过程都不相同。



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                2 空化数:  空化数与流体粘性阻力运动存在一样的动力相似的无量纲雷诺数,所以空穴流动同样可以定义为相应的无量纲参数,也就是空化数。一般来说,影响流场空化的因素主要包括有:流动边界条件、绝对压强、流动速度、黏性、表面张力等,但主要的影响因素还是流动速度和压强。空化发生时,空化数越小说明空化现象越明显,空化数越大说明空化现象越弱。而初生空化数表达的是空化初生的条件。由于流体中气核的大小以及数量分布常常不确定,所以不同的实验室条件所作出的初生的空化条件会有很大的差别。但是通过实验表明在空化发生后再施加压力或者降低燃油流动速度可以使空化现象减弱。 空化的发生难易程度通常根据初生空化数的大小来判断。所以为了更加准确表现空化是否发生,可以不单由空化数作为判断流场空化的依据,而是将流场内最低压强低于当时环境温度下饱和蒸汽压作为判定依据。另外,由于空化问题比较复杂,有时当流场内压强低于饱和蒸汽压时,也不一定产生空化现象。主要原因是有时候流场产生了强烈的脉动,此时系统压强由时均压力和脉动压力组成,脉动瞬时低压幅值可能会致使初生空化的发生。


               3 喷油器空化研究方法:  研究发动机喷油器中空化问题的方法主要有两种:分别为数值模拟方法和实验分析法。在实验分析法中又可以大致分成两类,一种是喷油嘴直径比较小的情况下,燃油的流速又特别快,所以研究人员为了便于分析可以把放大后的喷油器模型作为实验分析的对象来推算实际上喷油嘴中的空化现象。但这相对于实际情况存在误差。所以,另外一种分析方法就是以实际喷油嘴作为研究对象。数值模拟中大致可分为两类:单相流连续性和两相流。单相流连续性模型相对比较简单,它是基于压力分布来定义空化区域,在流体压力低于当时环境温度下的饱和蒸汽压的区域被定义为空化区域。而两相流在每个求解单元都是均匀分布的,因此,固液两相之间是不存在相对滑动。本次两相流采用数值模拟方法来分析发动机喷油器中的空化问题.



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    点击次数:59  更新时间:2021-06-15  【打印此页】  【关闭
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