柴油及其混合燃油噴霧撞壁特性的實驗研究.pdf

1、為了實現(xiàn)柴油機(jī)的高效清潔燃燒，增強(qiáng)內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)油-氣混合效果的早噴技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，但是過早的噴油時刻會使燃油“濕壁”現(xiàn)象加劇，影響發(fā)動機(jī)缸內(nèi)混合氣燃燒及排放。而目前對于柴油及其混合燃油撞擊潤滑油膜的研究還不是很多，大多數(shù)的研究還只是關(guān)注柴油及其混合燃油撞擊干壁或同種燃油油膜的情況。本課題利用自主搭建的燃油噴霧撞壁可視化實驗系統(tǒng)，模擬研究發(fā)動機(jī)缸內(nèi)柴油及其混合燃油噴霧撞壁形態(tài)及附壁燃油的特性。
　　本文使用高速攝影法研究燃油噴霧撞

2、壁特性及混合氣的形成，研究不同參數(shù)（燃油溫度、環(huán)境溫度、壁面溫度、環(huán)境壓力及撞壁距離等）對柴油及其混合燃油噴霧撞壁形態(tài)的影響。研究表明:對于純柴油，環(huán)境溫度對鋪展半徑和卷吸高度的影響主要體現(xiàn)在對噴霧油束和附壁油膜邊緣區(qū)域的蒸發(fā)作用;壁面溫度的影響與環(huán)境溫度的影響比較接近，主要影響燃油撞擊壁面后油霧鋪展過程中的蒸發(fā)過程，進(jìn)而影響撞壁特性;而燃油溫度的變化則影響了燃油的粘度、表面張力等理化特性，使燃油在撞壁面上的流動特性及與周圍氣體的卷吸作

3、用發(fā)生變化。對于柴油-醇類混合燃油，隨著燃油溫度的升高，混合燃料撞壁油束的鋪展半徑和卷吸高度變化各不相同;環(huán)境溫度的升高使混合燃料撞壁油束的鋪展半徑和卷吸高度均減小，減小幅度主要取決于醇類燃料的沸點;隨著環(huán)境壓力的升高，混合燃料撞壁油束的鋪展半徑和卷吸高度均減小;隨著撞壁距離的增加，不同種類混合燃料撞壁油束的鋪展半徑和卷吸高度均減小，趨勢基本保持一致。
　　本文使用高精度油膜測厚儀測量燃油噴霧撞壁后形成的附壁燃油油膜厚度，研究不同

4、參數(shù)對柴油及其混合燃油噴霧撞壁后形成的附壁油膜特性（油膜直徑、厚度及油膜形狀）的影響。研究表明:燃油油束垂直撞擊干壁時，隨著撞壁距離的增大，四種混合燃油的附壁燃油率都增大;撞擊濕壁的情形與干壁相類似，但相比于干壁，燃油噴霧撞擊濕壁后的附壁燃油率更大;隨著撞壁距離的增大，混合燃油噴霧撞擊干壁后的附壁油膜直徑也逐漸變大，撞擊濕壁后的附壁油膜直徑大于撞擊干壁后的;油束撞擊干壁后，撞壁中心區(qū)域的油膜厚度最大，形成一個凸臺結(jié)構(gòu);燃油噴霧撞擊濕壁后