【作者】

单纪豪; 杨亦周; 黄玮; 杨震; 郭根苗; 何志霞

【单位】

江苏大学

【摘要】

为研究甲醇燃料在内燃机喷油器喷嘴内部的流动特性及近场喷雾演变规律，本研究自主搭建了高压燃油喷射及雾化可视化试验系统，结合开发的背光均光成像技术，成功解决了甲醇燃料与透明喷嘴材料间的光折射率匹配难题。基于该平台探究了不同喷孔直径下甲醇燃料的瞬态流动特征与喷雾宏观特性。结果表明：针阀开启过程中，喷孔内几何空化快速初生并演化为超空化流态，同时伴随喷嘴压力室内持续发展的线空化现象及空泡团簇汇聚运动。完整的喷射周期可分为四个特征阶段：喷射初期、稳定喷射期、针阀落座期和尾喷阶段，其中针阀开启与落座两阶段的空化剧烈波动导致喷雾锥角显著增大。研究发现喷嘴锥角与针阀运动存在相位迟滞效应，且喷孔直径与线空化强度呈非线性关系，当孔径处于合适大小时，喷孔入口与针阀、压力室构成的流道可引致空化强度达到峰值。同时，较小孔径喷嘴在出口区域产生更强的剪切效应，这种流体扰动加速了甲醇尾喷阶段细长液丝的断裂过程，从而导致小孔径喷嘴尾喷持续时间缩短。

【关键词】

甲醇；喷嘴；空化；喷雾；可视化试验

【论文集名称】

燃烧节能净化分会

【会议名称】

2025内燃机高效低碳清洁燃烧学术年会

【会议时间】

2025-6-12至2025-6-15

【会议地点】

镇江

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