魏起森，杨铁皂，杜 青

(1.河南科技大学车辆与动力工程学院，河南洛阳471003;2.天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室，天津300072)

0 前言

近些年来，柴油机喷油器中的燃油喷射压力越来越高，油嘴内部流场的空化现象越发明显，鉴于空化过程对喷油器出口处的柴油雾化有重要影响，柴油雾化质量的好坏直接影响混合气的燃烧与排放特性［1－2］。在环保意识日益增强的今天，研究喷油器内部空化的产生、发展以及溃灭具有非常重要的现实意义。

一般而言，研究柴油机喷油器内部燃油空化有2种方式:试验研究和数值模拟分析研究。由于喷油器尺寸小，燃油流场的结构复杂，不便于直接观察空化产生的各个阶段和相关参数测量，同时，计算流体动力学软件(CFD)的快速发展，为研究柴油机喷油器内部的空化现象提供了便利，所以数值模拟分析在研究柴油机喷油器空化方面处于优先地位。目前，喷油器空化的数值模拟研究主要用如下3种方法［3］:(1)均相流法，把气液两相混合流看做均匀单一的流体，它不能反映气液两相间的相互作用;(2)VOF自由表面法，能很好的模拟气液相之间的关系，但需要大量的网格计算，费时;(3)欧拉多流体法，分别建立气液相方程，并通过源相来考虑两相间的质量、动量耦合作用。与前两种方法相比，欧拉多流体法既能比较准确的反映实际流场的更多细节，同时它的网格数目又不是太多，计算量比VOF自由表面法小。目前的研究主要针对针阀不运动时的情况，对针阀运动时喷油器内部空化效应的研究较少，本文采用欧拉多流体法来模拟分析针阀动态条件下进口压力瞬变所对应的空化过程和流动特性。……