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高压共轨燃油喷射雾化特性试验研究
| 论文题名： | 高压共轨燃油喷射雾化特性试验研究 |
| 关键词： | 汽车柴油机;高压共轨;燃油喷射;雾化贯穿距;数据拟合;排放控制 |
| 摘要： | 随着当今社会对汽车发动机的动力性、经济性以及排放特性提出了越来越高的要求，燃油雾化特性的研究为人们所重视。这是因为燃油雾化的质量是影响柴油机燃烧过程的最重要因素。然而目前对燃油喷射雾化的相关理论还远未成熟，特别是近年来为降低柴油机排放微粒和氮氧化物，柴油机喷射压力普遍向着高压方向发展，使得这方面的研究尤为重要。 本文利用GS-1000型高压共轨燃油喷射试验系统和高速摄影仪，搭建了高压喷雾试验平台，通过设计可视化定容室，对燃油喷射雾化特性进行了试验研究，较为详细地观察了喷雾场结构，并获得了不同喷射条件下的42组试验数据。然后采用C＃语言编程，进行了图像处理，获得了大量有价值信息，并据此进行了雾化机理分析，最后拟合出了适合高压环境下的宏观喷雾特性的计算公式。 本文取得的主要研究成果如下: (1)通过搭建高压共轨燃油雾化特性的试验平台，采集到了大量原始试验数据。 (2)用C＃语言开发了图像分析软件，实现对试验所获喷雾图像的批处理，得到了喷雾贯穿距及喷雾锥角的定量结果，提高了试验图像数据处理的效率和精度。 (3)对喷雾场结构进行了较为详细的观察，获得了各工况喷射条件下喷雾场的主要特性参数——喷雾贯穿距及喷雾锥角，并对影响喷雾特性的因素从机理上进行了分析。主要结论有:在高压喷射下，随着喷射背压的增大，容器室内空气密度变大，燃油喷雾的贯穿度随之降低，雾化锥角增大；随着喷油压力的提高，喷雾贯穿距增大，雾化锥角有减小的趋势，但不是很明显，甚至可以忽略。 (4)通过分析影响雾化特性的相关参数，应用质量与动量守恒原理，结合无量纲分析，对喷雾贯穿距及喷雾锥角的形成过程及表达方式进行了详细的推导，进而利用获得的试验数据，回归出了适用于高压共轨燃油喷射环境下贯穿距及雾化锥角公式，弥补了前人研究结果的不足。该公式能够更直观地反映有关雾化特性的主要影响参数，具有一定的实用价值。 |
| 作者： | 岂斌 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 周乃君 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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