文档介绍：吉林大学硕士研究生论文开题报告
GDI发动机闪急沸腾及空化
仿真研究
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课题背景和研究意义
GDI汽油机以其各方面的优势被认为是最具潜力的汽油机之一
{
闪急沸腾
空化效应
图1 A)空化 B)闪急沸腾
为了更好的提高GDI汽油机的经济性和排放性
形成高质量的喷雾
研究表明GDI 汽油机上容易实现闪急沸腾喷雾和空化效应, 从而使汽油与空气快速形成良好的可燃混合气。
因此如何利用空化和闪急沸腾喷射现象,强化雾化过程对于GDI 汽油机的研究具有很重要的意义。
国内外发展现状
闪急沸腾现象发展现状
国内研究
国外研究
Oza 对闪急沸腾喷雾过程进行详细描述, 并提出了气泡增长分析模型, 同时对闪急沸腾喷雾进行试验研究。
Zuo 等研究认为, GDI 汽油机在燃油喷射之前, 汽油容易被喷油器加热, 易于实现闪急沸腾喷雾。
本文针对闪急沸腾雾化机理之一的气泡生长进行研究。
1、江苏大学能源与动力工程学院的何志霞老师就对高压共轨喷射系统的内部流场进行了数值模拟。
2、文华等人模拟了孔式喷油器稳态下空化的形成过程和分布情况。
3、王起航等人改变了喷孔的K系数,得到K系数对空化的生成和喷嘴的流量系数等有影响。
1、 Bergwerk发表了喷油器喷孔内存在空化现象的论文。
2、为了观察,Date和Kato等人对大尺寸的喷油器中的空化现象做了大量的试验研究。
3、Arcoumanis和Chaves等人对实际尺寸的喷油器的空化形态进行研究,指出了大尺寸和真实的喷嘴空化现象不同。
国内外发展现状
国外
国内
空化现象研究的发展
本文对GDI汽油机采用的喷油嘴的空化现象进行研究
主要研究内容
研究汽油在闪急沸腾条件下的气泡生长过程。
研究模拟过热液体内部气泡生长的一维数学模型。
研究燃油温度和喷射压力等对喷孔闪急沸腾现象的影响,进而得到提高喷雾质量的改进措施。
图2 喷嘴内闪急沸腾现象
1、研究GDI汽油机喷油嘴稳态喷射时喷嘴内空化现象。
2、研究喷油嘴空化模型
3、分析喷射参数和喷嘴结构参数对空化的影响,进而提出改善措施。
2、喷嘴空化现象研究
主要研究内容
图3 内开式旋流喷嘴
技术路线
编写模拟均匀过热液体内部气泡生长过程的计算程序.
利用KIVA软件对上述程序进行计算,分析计算结果.
利用三维软件AVL-Fire对GDI发动机喷嘴进行网格划分和流场的模拟计算。
对模拟结果进行对比分析,并对喷嘴结构参数进行优化.
前期准备工作
阅读国内外文献了解GDI发动机的相关研究的发展现状和存在的难点。
查阅相关资料得到汽油的各主要热物性参数的计算公式。
学习掌握AVL-Fire等软件和Fortran 语言。
为了实现分层燃烧:
1、选用旋流喷嘴为模型。
2、选择喷雾引导法,燃油喷嘴靠近火花塞近距离布置。
工作计划
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开题报告
试验研究模拟计算
通过仿真计算,对各系统参数进行优化,达到预期目标
搜集、查阅及整理相关专业资料、学习仿真软件
论文撰写、评阅
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