郭立新，施东晓，李康宁

(中国一汽无锡油泵油嘴研究所，江苏 无锡 214063)

柴油机喷油嘴喷雾作为燃烧的边界条件之一，对燃烧和排放有着重要影响，也直接影响着柴油机的动力性、经济性和排放性[1-3]。近年的研究表明[4]，柴油机喷油嘴喷雾雾化除受空气动力作用影响外，更受到喷油嘴喷孔内空穴流动的影响， 因此研究喷油嘴喷孔内空穴流动有其重要性和必要性。可视化方法是研究喷油嘴喷孔内部空穴流动的有效方法，但是由于喷油嘴喷孔尺寸非常小，加工真实尺寸的透明喷油嘴难度非常大，同时因透明材料强度低，试验喷射压力将无法达到实际喷油压力。根据流体力学相似理论设计出来的比例放大喷油嘴，可以在反映喷油嘴细微结构的同时比拟出工作喷射压力，已经成为喷油嘴可视化研究非常有效的手段[5-7]。

本研究通过搭建的透明喷油嘴空穴流动可视化试验台，采用高速数码相机，获得了不同结构喷油嘴内部空穴流动情况。详细分析了膜状空穴和线空穴产生、发展过程及对喷雾的影响，为喷油嘴优化设计提供参考。

1 可视化试验台

为了能直接观察喷油嘴内部的空穴现象，并得到清晰的喷油嘴空穴流动发展图像，简化了喷油嘴外形结构，喷油嘴内部按照实际结构加工。常用的可视化试验研究方法较多，有阴影法、纹影法、干涉法等，本研究采用的成像方法是阴影法，获得被摄对象受光线照射后形成的投影照片。当平行光线通过的喷油嘴中有空穴时，光线遇到空穴区域发生折射，相关光线无法达到相机镜头，接收屏上该区域便会形成暗区，即所谓的“阴影”，而偏折光线达到的位置便形成亮区。……