GDI汽油機噴射器噴嘴內部和附近液流的建模

GDI汽油機噴射器噴嘴內部和附近液流的建模

主要對多孔缸內直噴（GDI）式汽油機噴射器的噴嘴孔和噴霧內兩相液流進行數值分析。噴射器的幾何形狀是在發動機燃燒系統中由G型噴嘴表示，該G型噴嘴有8個噴射器，G型噴嘴的內部幾何結構是非對稱的，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。主要對噴射器的內部噴嘴和接近噴嘴處的液流進行數值分析，考慮到燃燒氣的湍流、可壓縮性和非凝結性對燃油燃燒的影響，評估不同參數的敏感性，研究模擬分析中網格分辨率的影響，根據發動機燃燒系統G型噴射器的噴射速率（ROI）信息估計噴嘴中液流的質量流速率。利用標準湍流模型模擬缸內燃燒氣的湍流。利用液體體積（VOF）方法的均勻松弛模型（HRM）捕捉噴射器內側和外側的相變。觀察所有工作條件下噴嘴孔處液流的質量流速率。預測因液態燃油過熱造成的噴嘴孔氣穴和接近噴嘴孔區域的燃油沸騰現象。在不利的過熱情況下，接近噴嘴孔區域會產生大量的氣化液體，占用很大的體積。

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

刊名：JournalofEnergy ResourcesTechnology（英）

刊期：2016年第138期

作者：KaushikSahaetal

編譯：朱會