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顺德均安镇升降平台出租, 顺德陈村镇升降平台出租, 顺德北滘镇升降平台出租      优化柴油发动机的喷油器的作用?
新闻分类:行业资讯   作者:admin    发布于:2021-06-094    文字:【】【】【


        顺德均安镇升降平台出租, 顺德陈村镇升降平台出租,  顺德北滘镇升降平台出租      优化柴油发动机的喷油器的作用?     柴油机作为大型轮船的主要动力来源,而喷油器作为柴油机的一个必不可少的组成部分,它的作用是将油泵流出的高压燃油喷射雾化到气缸内,然后与新鲜的空气混合,从而形成均匀的油气混合体。但油气混合体燃烧不充分时会对环境造成严重的污染。柴油机因为其动力性能高、经济性能也比较好的优点,不仅应用于各种轮船上而且广泛应用于不同类型的商用车上以及农业生产中,但是柴油机的发展受到了排放污染严重、噪声大的限制、维修不便的影响。由于能源的日益短缺以及人们对环境德保护意识逐渐增强,因此对柴油机的尾气排放提出了更高的要求。喷油嘴在柴油发动机中有控制燃油流量、将高压燃油喷射到气缸内形成燃油喷雾,从而均匀的分布到燃烧室中,同时与空气混合,进一步形成油气混合体,使燃油在燃烧时充分雾化的重要作用,进一步让燃油高效、更加稳定的燃烧做功。因此喷油器作为柴油发动机的一个重要组成部分,在燃油雾化中起着举足轻重的作用。


        现代柴油发动机的整个发展主要跟燃油喷射压力的升 高有着紧密的联系,燃油喷射压力的升高对喷油器内部的流动特性和尾气排放有积极的影响。但另一方面,在燃油喷射过程中喷油器局部会产生空化现象,空化问题的出现是因为在喷油器入口拐角处存在一个负压区,如果喷油器入口处特别尖,燃油会偏向于分离进一步形成颈缩,在喷孔处,燃油流过的面积减小,减小的流动面积随燃油流速的增大而增大。根据守恒定律可知燃油通过颈缩区会造成喷油孔入口处的压力降。喷孔入口处的低压将低于当时环境温度下的燃油饱和蒸汽压从而形成空化。但是空化问题的出现并不完全是因为喷油器模型。空化问题与许多因素有关。对于一般发动机而言,还与针阀的升程,工作时的边界条件:燃油喷射压力和出口背压以及燃油本省属性有关。空化产生时会形成燃油蒸汽泡,并随着燃油的流动压力会升高,当然压力增加到某一特定值就会使燃油蒸气泡迅速破裂,当发动机正常工作时就会使得喷油器管壁承受循环往复的冲击载荷,从而造成喷油器内表面的气蚀磨损。当喷油器出现问题时,可能会导致柴油机起动比较困难,功率和经济性下降,工作时冒黑烟,转速不稳定。随着技术要求的提高,现在大部分柴油机采用高压燃油喷油器。空化问题对油束的雾化效果有着决定性的影响,这主要体现在空化现象为燃油的不稳定性提供了初始扰动,同时也对对燃油的初始速度有着关键的作用。长期以来人们对柴油发动机中的喷雾形成进行了大量的研究,但因为测试条件有限,所以喷雾方面的研究主要着重于燃油喷出后喷雾的几何特征,主要有雾化锥角、贯穿距离、粒径以及燃油在燃烧室的分布。而对喷油孔内燃油的流动特性相对比较少。喷油器的结构改进能够从根本上优化燃油的雾化效果从而减少对环境的污染,对燃油一次性雾化质量起着至关重要的作用。因此,两者之间的关系密不可分。



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       有效改善柴油机燃油雾化一直是一项重要的技术课题,同时也是针对柴油机燃油的排放要求和经济性的内在要求,促进柴油机技术改进的飞速发展。比如,低温燃烧技术、控制燃油燃烧技术、高压燃油共轨系统、喷油器结构参数的优化等,这些优化改进技术对探析柴油机整个工作过程以及发动机缸内油气混合过程有了更深层次的理解。不论通过什么方式,对于柴油机而言,基本上都主要是以改进燃油的燃烧为目的。必须对柴油机的具体工作原理有充分的认识并且对柴油机的整个工作过程有熟练地掌握,才可以研发出清洁高效的柴油发动机通过查阅相关文献发现喷油器内部的空化问题对燃油雾化有很大的影响。近几年来,研究人员通过先进测量技术发现喷油孔内部燃油在流动时会产生气泡,也就是空化现象,而且证实了空化问题是影响燃油雾化效果的一个重要因素之一。



        喷油嘴内部的空化问题带来的燃油流动紊乱对燃油喷束雾化造成的影响要远大于燃油与燃烧室中空气产生摩擦所造成的影响。直到目前为止,人们对喷油器空化问题的研究还不是很透彻,主要原因是柴油机喷油嘴的尺寸非常小,另外燃油喷射压力非常大以及空化时间非常短暂。随着各种技术和高速摄像机等一些比较先进的实验方法的发展对空化问题的研究已经有了进一步的突破。为了增强燃油的雾化效果,降低柴油机的尾气排放对环境造成的污染,高压燃油喷射系统被广泛应用于现代柴油机中,目前柴油机喷油器中的高压燃油喷射压力达到 100Mpa—200MPa,燃油流速高达400m/s 以上。近些年来,随着计算机模拟技术的快速发展,数值模拟研究方法更加贴近实际情况,并取得了非常好的效果。本文基于数值模拟软件 ANSYS,采用计算流体动力学仿真方法研究不同针阀升程下的喷油孔内部流动情况以及空化问题并通过正交试验设计对喷油器进行结构优化。从而避免喷油器密封面由于受到空化问题产生的冲击载荷导致泄漏,降低了管道的机械磨损和环境噪声。使柴油机燃油系统的工作更加稳定、延长了喷油器的使用寿命。因此,针对喷孔内部空化问题进行研究进行结构优化具有非常重要的意义。



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点击次数:69  更新时间:2021-06-09  【打印此页】  【关闭

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