沃恒洲 姚智华 张亚芳 王国丰 徐玉福 胡献国

1.合肥工业大学，合肥，230009 2.滁州职业技术学院，滁州，239000

0 引言

发动机喷嘴的功用是使燃料充分雾化和混合，以产生高效、稳定的燃烧，因此喷嘴在发动机燃油雾化燃烧动态系统中起着极其重要的作用，但是在燃油喷射过程中会产生空化。空化的出现是由于高速流动的燃油在喷孔入口处，由于拐角的存在，流体产生局部流动分离以及孔口收缩，引起横截面面积减小而引起的[1]。依据质量守恒和动量守恒定律，此截面上的流速会急剧增大，从而引起喷孔入口处产生压力降，当局部压力低于流体的饱和蒸汽压时，就会导致空化现象的产生，但是空化并不严格遵循这个简单的模型。空化的形成与很多因素有关，对于发动机喷嘴而言，空化与喷嘴的几何形状、针阀的升程、工作的条件（喷射压力和背压）以及燃油的物性有关。

空化会对喷嘴产生气蚀磨损[2]，同时空化对喷雾效果也会产生重要的影响[3]，所以研究发动机喷嘴中的空化现象有着重要的意义。近年来，随着化石燃料的紧缺以及环保要求的提高，发动机代用燃料的开发和利用已经受到越来越多的重视和关注[4－5]。但有些代用燃料的含水量较高[4]，且黏性较大，这些代用燃料与传统的商用柴油在理化性能上的差异，势必会对喷嘴内部的空化现象产生影响。因此研究流体物性对喷嘴内部的空化影响势在必行。已有研究者利用水为流体介质研究了喷嘴中的空化现象[6]。……