供油瞬态喷油杆内燃油结焦机理及规律数值研究

• 作者: 周雄 康玉东 康松 邓远灏 刘国柱 隋春杰
• 来源期刊: 推进技术
• 关键词: 通断循环供油 喷油杆 热冲击 燃油结焦 数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 燃烧 传热 传质|Combustion, Heat and Mass Transfer
• 页码范围: 1329-1338
• 页数: 10页
• 分类号: V231.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.200049

摘要

为获得喷油杆通断循环供油工作模式下,供油瞬间燃油结焦速率陡增机理,本文建立起沿喷杆轴向的一维非稳态热-流-固耦合换热与燃油结焦计算模型.获得不同时刻壁温、油温与结焦速率等参数轴向分布.通过与连续供油模式下的结果对比,来分析供油瞬间灼热喷杆内壁对燃油热冲击的影响,以获得结焦速率陡增机理.结果表明:通断供油模式下,供油瞬间会迅速形成一尖锐的油温和结焦前体浓度峰值,结焦固相表面反应被迅速激发,结焦速率陡增.在喷杆前端(x=100mm)与底部(x=260mm)附近各存在一结焦速率峰值区域.通断供油模式下,在x=100mm和x=260mm位置处,每个周期供油起始时刻结焦速率峰值分别在5000μg/(cm2·h)和2000μg/(cm2·h)左右,远大于连续供油下的值.但供油结束时刻,供油模式的影响大幅下降.此外通断供油下,供油瞬间热冲击对燃油结焦的影响沿喷杆轴向逐渐减小.减小喷杆供油流量,热冲击的影响有所下降,且随时间先升高后降低.提高进口油温,热冲击的影响显著减小,且随供油时间逐渐降低.