喷嘴内流影响下的喷油器性能参数敏感性分析

摘要

为探究喷嘴结构设计对喷油器乃至电控高压共轨燃油喷射系统流通特性、喷雾特性等影响，基于高压共轨喷嘴内部流动及喷雾可视化试验平台，探究真实尺寸喷嘴内部空化流动瞬态特性，利用修正的空化模型结合湍流模型与多相流模型开展喷嘴几何结构对内部空化流态及其对喷嘴综合性能影响的数值模拟研究，并结合规则两水平分数因子设计开展几何参数敏感性分析。结果表明：在燃油喷射过程中，喷嘴内可能同时存在几何空化与线空化两种空化流态，且针阀运动直接影响喷嘴内线空化现象；喷孔出口直径、喷孔锥度系数、针阀升程及喷孔长度等因素对喷嘴的综合性能影响最为显著；不同结构喷嘴内部空化流态的差异是喷油器流通与喷雾性能差异的主要原因；喷嘴内部的线空化对喷雾宏观特性影响显著，且空蚀风险较小。研究可为喷嘴结构设计提供参考，为实现高压共轨燃油喷射系统喷油规律、喷油量及喷雾的精准控制提供理论支撑。

关键词

喷嘴 / 敏感性分析 / 空化 / 喷雾 / 空蚀风险

基金资助

国家自然科学基金资助项目(52106153,52376113); 江苏省自然科学基金资助项目(BK20210760)