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高效清洁燃烧

摘要

空气辅助燃油喷射系统可应用于航空活塞发动机以解决重油的雾化问题。然而，尽管缸内空气辅助喷雾特性对空气辅助喷射发动机的性能有显著影响，但与其相关的研究却很少。本文提出了一种改进的、基于ANSYS FLUENT的空气辅助喷雾模拟方法以预测空气辅助喷雾发展过程中喷雾特性的变化，与先前的仿真相比，本文的仿真在时间及空间上进行了扩展，并且给出了更精确的边界条件，欧拉-拉格朗日方法被用于描述喷雾的两相流动，动网格模型被用于模拟喷油器针阀的运动。通过将仿真结果与实验结果在喷雾形态、喷雾体积、喷雾贯穿距离、喷雾液滴尺寸空间分布及整体索特平均直径方面进行比较，验证了所提出方法的有效性。此外，本文还对一些典型的仿真结果进行了分析。仿真结果表明，空气辅助喷嘴的预混腔压力在预设的油气混合物喷射压力附近振荡。喷嘴针阀下方存在着由气体粘性力驱动的涡流，这些涡流会加速其周围燃油液滴的蒸发。气化的燃油集中在喷嘴针阀下方的涡流区域，并且不断向外扩展。平均燃油液滴速度先增加然后减少。本文提出的仿真方法可用于研究缸内空气辅助喷雾特性，这有助于空气辅助喷射发动机的燃油喷射参数优化和燃烧室设计。

关键词

空气辅助喷雾；数值预测；欧拉-拉格朗日方法；动网格模型

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