王丹 李琪 李义才

摘 要：由于试验和测量受种种条件限制，可以采用计算机流体动力学CFD模型来预测柴油机喷油嘴内的流场状态。文章应用Catia建立三维模型，gambit划分网格，Fluent对倒锥形喷油孔喷嘴的燃油三维流场进行数值模拟计算。主要研究的是倒锥形喷油孔锥度的变化以及进口压力的变化对雾化的影响。通过研究可预测喷油嘴内的燃油流动状况， 可为喷油嘴设计的合理性指出改进方向。

关键词：喷油嘴；倒锥孔 ；雾化特性；三维数值模拟

中图分类号：U467.4 文献标识码：B 文章编号：1671-7988（2018）12-23-03

Abstract： Because of the limited conditions of testing and measurement， a computer fluid dynamics （CFD） model can be used to predict the state of flow in a diesel injector. This paper uses Catia to establish a three-dimensional model， gambit meshing， and Fluent to perform numerical simulations on the three-dimensional flow field of the inverted cone oil jet nozzle. The main research of this paper is to research the influences that is the taper of the inverted cone and the effect of the change of the inlet pressure on the atomization. By studying the predictable flow of fuel in the nozzle， the rationality of the nozzle design can be pointed out to improve the direction.

Keywords： nozzle； taper of the inverted cone； atomization characteristics； three-dimensional numerical simulations

CLC NO.： U467.4 Document Code： B Article ID： 1671-7988（2018）12-23-03

引言

噴油器是柴油机燃油供给系统中实现燃油喷射的重要部件，其功用是根据柴油机混合气形成的特点，将燃油雾化成细微的油滴，并将其喷射到燃烧室特定的部位。喷油系统对柴油机的动力性、经济性、排放性发挥着重要作用。喷油嘴作为燃油喷入气缸的最后环节，其性能直接影响柴油机的燃烧过程。通过减小燃油流过喷油嘴的压力损失，可提高有效喷油压力，增大流过喷油嘴的有效压力降。较小的喷孔直径有较高的喷油压力，可以使喷出油粒直径变小，油束相对贯穿度较大，喷雾锥角增大。随着汽车工业发展和环境保护要求的不断提高，传统的直孔喷孔已经逐渐不能适应新的国际标准对排放的要求。有相关研究表明，采用倒锥形喷孔能有效地改善雾化效果，进一步提高喷孔的流量系数。本文应用catia建立了多孔倒锥形喷油孔喷嘴的三维模型，通过gambit对其进行网格划分，最后利用CFD设计软件Fluent对倒锥形喷油孔喷嘴的燃油三维流场进行数值模拟计算。……