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题名空气辅助喷射系统喷雾过程与雾化机制的数值模拟
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作者
邱豪佶
黄云龙
何志霞
钟汶君
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机构
江苏大学能源研究院
融通航空发动机科技有限公司
江苏大学能源与动力工程学院
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出处
《内燃机工程》
北大核心
2025年第3期27-38,共12页
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基金
国家自然科学基金项目(52376113)。
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文摘
为深入研究空气辅助喷射系统内外喷雾过程及气液相互作用引起的雾化机制,基于欧拉–拉格朗日法建立了包括完整空气辅助喷油器和定容环境体的数值模型,并提出了更精确且通用的喷雾模型设置。喷雾过程分为油气混合阶段和混合物喷射阶段。研究定性分析了油气混合阶段中燃油射流的表面破碎过程及液滴与壁面的反弹、飞溅和黏滞行为,明确混合腔设计在气液混合效率与进气稳定性中的关键作用。混合物喷射阶段的结果表明,定容环境体内液滴平均直径约为6μm,拉瓦尔喷嘴出口处存在部分平均直径为20~30μm的液滴。此外,进一步的雾化机制研究发现,出口区域还存在少量平均直径大于50μm的液滴,且这些液滴来源于外壁面上油膜的分离。研究还揭示了涡环的形成机制:近场涡环由拉瓦尔喷嘴的几何形状决定,而远场涡环则由高速空气通过黏性力扰动静止环境氮气产生。最后,通过对空气辅助喷油器各壁面油膜质量变化的分析发现,上内壁面存在大量难以剥离的油膜,这可能导致冷起动过程中燃油积聚问题。
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关键词
空气辅助喷射系统
欧拉–拉格朗日法
油膜分离与剥离
涡环
油膜质量
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Keywords
air-assisted injection system
Eulerian-Lagrangian approach
film separation and stripping
vortex ring
film mass
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分类号
TK461
[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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