喷油嘴内流特性与喷雾特性研究及结构优化

• 作者: 张俊红 李晨阳 裴国斌 李哲华 王西博 林杰威
• 来源期刊: 内燃机工程
• 学科: 工学
• 关键词: 喷油嘴 优化 结构参数 空化 喷雾
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 页码范围: 41-48
• 页数: 8页
• 分类号: TK422
• 语种: 中文
• DOI: 10.13949/j.cnki.nrjgc.2022.02.005

摘要

结合柴油机喷油嘴内部流动和喷雾数值计算模型,基于支持向量机构建了喷油嘴性能代理模型,研究了喷油嘴结构参数对内部流动和空化现象及喷雾特性的影响,并通过多目标遗传算法NSGA—Ⅱ对喷油嘴结构进行了多目标优化.结果表明:喷孔直径从0.10 mm增大到0.20 mm,喷孔出口质量流量增大336.31％,孔内产生剧烈空化现象,喷雾贯穿距和索特平均直径(Sauter mean diameter,SMD)分别增大74.04％ 和46.19％.减小喷孔长度会改善喷雾性能,但同时使孔内空化现象加剧,影响流动性能.入口圆角半径的存在能有效减弱孔内的空化现象,提高雾化性能,当入口圆角半径从0增大到0.016 mm时,出口质量流量和喷雾贯穿距分别增大22.50％、17.76％,SMD减小12.22％.喷孔倾斜角越小,空化现象越弱,其对喷雾特性影响较小.优化后的喷油嘴出口质量流量和喷雾贯穿距分别增大了21.19％ 和11.91％,燃油蒸气体积和SMD分别减小了81.38％ 和1.37％,流动性能和喷雾性能均得到改善.