基于大涡模拟的柴油机喷嘴内空化效应研究

工程热物理学报 , 2015, 36(11): 2517-2521.

基于大涡模拟的柴油机喷嘴内空化效应研究

1.江苏大学汽车与交通工程学院,镇江,212013

2.江苏大学汽车与交通工程学院,镇江,212013

3.江苏大学汽车与交通工程学院,镇江,212013

4.江苏大学汽车与交通工程学院,镇江,212013

基金项目: 江苏省优势学科建设项目(No.PAPD) 江苏省研究生科研实践创新项目(No.SJLX_0464) 江苏省科技支撑计划项目(No.BE2013042) “六大人才高峰”项目(No.2014-ZBZZ-014) 中国博士后科学基金项目(No.2013M530236) 江苏大学高级人才启动基金项目(No.13JDG104)

关键词：柴油机 , 喷嘴 , 空化 , 大涡模拟

The Research of the Cavitation Phenomenon in Diesel Injector Nozzles by Large Eddy Simulation (LES)

Keywords： diesel , injector nozzle , cavitation , large eddy simulation

针对柴油机喷射压力日渐增加及喷孔愈趋微细化背景下的喷嘴内部空化流动问题,基于大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)及混合均相流(Homogeneous Equilibrium Mixture,HEM)模型,对高压微细喷孔内空化流动进行了多维数值模拟研究.根据喷孔内部不同区域的流动的敏感性,运用变网格技术建立了1/4喷嘴计算模型,并采用E.Winklhofer 试验结果验证了数学模型的合理性.结果得出:超高喷射压力及微细喷孔条件下,喷孔内部空化层的演变速度极快;孔内空泡的溃灭过程促进了湍流涡团量的增加,内部湍流涡团密集区域与空化区域一致;小孔径下喷孔内部空化区域更为明显,空泡在出口处溃灭产生的流体微射流增强了出口处的湍流扰动强度,与内部空化的共同作用下有利于改善燃油的雾化质量.

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