GDI汽油機噴射器噴嘴內(nèi)部和附近液流的建模

GDI汽油機噴射器噴嘴內(nèi)部和附近液流的建模

主要對多孔缸內(nèi)直噴（GDI）式汽油機噴射器的噴嘴孔和噴霧內(nèi)兩相液流進行數(shù)值分析。噴射器的幾何形狀是在發(fā)動機燃燒系統(tǒng)中由G型噴嘴表示，該G型噴嘴有8個噴射器，G型噴嘴的內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)是非對稱的，有8個噴嘴孔（孔的直徑為165μm，噴嘴孔的長徑比為1左右），其中，5個沉頭孔（直徑為388μm，長徑比為1.2左右），其流徑不均衡。主要對噴射器的內(nèi)部噴嘴和接近噴嘴處的液流進行數(shù)值分析，考慮到燃燒氣的湍流、可壓縮性和非凝結(jié)性對燃油燃燒的影響，評估不同參數(shù)的敏感性，研究模擬分析中網(wǎng)格分辨率的影響，根據(jù)發(fā)動機燃燒系統(tǒng)G型噴射器的噴射速率（ROI）信息估計噴嘴中液流的質(zhì)量流速率。利用標準湍流模型模擬缸內(nèi)燃燒氣的湍流。利用液體體積（VOF）方法的均勻松弛模型（HRM）捕捉噴射器內(nèi)側(cè)和外側(cè)的相變。觀察所有工作條件下噴嘴孔處液流的質(zhì)量流速率。預(yù)測因液態(tài)燃油過熱造成的噴嘴孔氣穴和接近噴嘴孔區(qū)域的燃油沸騰現(xiàn)象。在不利的過熱情況下，接近噴嘴孔區(qū)域會產(chǎn)生大量的氣化液體，占用很大的體積。

未來的研究將探討：①精細網(wǎng)格分辨率的影響；②針閥瞬態(tài)的影響；③大型渦流模擬試驗的湍流模型對液體氣化模型數(shù)值預(yù)測的影響。

刊名：JournalofEnergy ResourcesTechnology（英）

刊期：2016年第138期

作者：KaushikSahaetal

編譯：朱會