文档介绍：维普资讯
..
第卷第期拖拉机与农用运输车
年月& .,
喷油器内部瞬态流动三维数值模拟研究
李霞明,周华,刘庆,罗新浩,何志霞,王谦
江苏大学能源与动力工程学院,江苏镇江
摘要:喷油器的内部流动以及后续的喷雾特性直接影响了柴油机的排放和经济性能,对喷油嘴的内部流动进行三维瞬态数值
模拟分析就显得更为重要。利用计算流体力学软件—建立三维动态计算网格并进行模拟分析,得到了喷嘴内部的压力分
布和喷孔出口的瞬时速度变化等规律。计算结果可为缸内喷雾研究提供更真实的边界条件,以及对喷嘴结构参数的优化设计具有
指导意义。
关键词:柴油机;数值模拟;喷嘴;
中图分类号:.. 文献标识码: 文章编号:——

/.,,,·,·,
,,,
:.
,
.
.
. .
:;;;
燃油喷射系统对柴油机的动力性、经济性和排放性发挥着重要处理。考虑到流体计算的连续性要求,
作用⋯。喷嘴作为柴油机燃油喷射系统的终端,对燃油雾化的质求解的初始时刻,此时的网格单元数最少,总数为个,如图;
量、油束与燃烧室的配合、喷油持续期的长短有决定性影响,直接影当针阀升程. 时,网格单元数最多,总数为个,见
响着缸内的燃烧效果。压力和喷嘴的端部结构在很大程度上影图。
响了柴油机的经济性能和环保性能,因此有必要对喷嘴内部的三维
流动进行研究。由于喷嘴零件小,受力复杂,其内部的流动分析涉及
到流一固耦合问题。难以通过传统的物理模拟实验进行可视化研究。
计算流体力学,简称是目前用于周
解决三维流动问题的有效手段,以往需要通过大量试验得到的流动
信息可以很方便地通过模拟解决∞。本文利用—软件
对高压喷油器的内部瞬态流动进行了三维数值模拟,得出了大量的
信息,对了解喷嘴内部三维流动的详细情况以及如何进行喷嘴的优
化设计具有重要参考价值。
圈/喷嘴结构实体模型
计算区域模型的建立./.
本文对标准型喷嘴进行了研究。类型喷嘴的主要结
构参数为:喷孔直径.,喷孔长度￡.,喷孔倾角
。,针阀最大升程.,喷孔数为个。
考虑到喷嘴的周期对称性,从阀座人口上游到喷孔出口取喷嘴
结构的/建立模型进行分析。利用软件建立三维
实体模型,如图所示,该图为瞬态求解初始时刻的三维实体模型。
动网格的生成
在软件下生成的图型文件以格式导入
的预处理模块中,进一步采取分块耦合的方法

生成三维网格,并在块与块之间的交接处和进出口边界做局部加密..
收稿日期:—
· ·
维普资讯
拖拉机与农用运输车第期年月
图针阀升程:.时的计算网格图图针阀升程:. 时的压力云图
. . .
算法与边界条件
模型按三维流动来分析,在数值模拟中做了如下假设:
不考虑流动中的化学反应及其影响。
密度只是压力的函数。
把喷嘴内部的燃油看作理想液体。
不考虑喷嘴内壁与喷嘴之间的热传递。
将喷嘴内的燃油看作是不可压缩流体。
在~的预处理模块中定义热物理模型和特性:设柴油的
主要成分为,密度为./,分子粘度为.
/,比热为./· ,分子量为/,湍流模型图针阀升程:. 时的压力