【摘 要】
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柴油机燃烧过程的好坏,基本上决定了柴油机的动力性、经济性和排放性。燃油的雾化质量是影响燃烧过程最重要的因素。喷雾混合的物理过程是一个瞬变的、多维多相的复杂过程,包
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柴油机燃烧过程的好坏,基本上决定了柴油机的动力性、经济性和排放性。燃油的雾化质量是影响燃烧过程最重要的因素。喷雾混合的物理过程是一个瞬变的、多维多相的复杂过程,包括燃油喷射、雾化、液滴的裂化与聚合、油束扩散、蒸发、碰壁、喷雾和空气运动等相互作用及混合等多个过程,是这些过程的综合与叠加。目前,内燃机的燃油喷雾过程的研究大多都是采用试验研究,但这往往会存在着一些问题,如:实验研究时,实验复杂、困难;耗时、耗力;仪器设备落后、实验得出的数据精度不够等等。因此,弄清喷雾雾化机理,研究喷雾特性的影响因素和变化规律,探明喷雾与空气的混合过程,从而合理组织燃烧对于提高发动机的性能是至关重要的。论文首先论述了燃油的喷射雾化机理、喷雾特性及其影响因素;利用三维软件CATIA建立燃烧室模型;然后分析了燃油喷雾过程的数学模型(质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程)和物理模型(雾化模型、碰撞模型、破碎模型、湍流扩散模型、动态曳力模型);通过运用FULENT对不同涡流强度下燃油喷雾过程进行数值模拟,得出了涡流强度对燃油喷雾的影响规律。本文对不同涡流强度时燃油喷雾过程进行数值模拟,能较清楚地得出不同涡流强度时燃油喷雾过程速度、浓度、压力的具体分布情况。通过分析得出了燃烧室内涡流的存在有助于燃油与空气的混合;随着涡流强度的增大燃烧室内的燃油平均浓度逐渐减小,涡流强度越大,燃油和空气的混合越均匀。这为进一步研究涡流强度对燃油喷雾的影响提供了依据。
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