【作者】

雍添硕; 张延志; 贾明

【单位】

大连理工大学

【摘要】

液氨作为一种零碳排放的替代燃料，在内燃机领域受到越来越广泛的关注。液氨的物性与传统碳氢燃料存在显著差异，其喷嘴内部流动特性及近场雾化特性目前尚不清晰。本研究基于大涡模拟（LES）和流体体积（VOF）模型，对液氨和柴油喷嘴内部的空化形态及近场雾化特性进行了对比分析。由于两种燃料的饱和蒸汽压、粘度、表面张力等物性参数差异显著；因此，在Schnerr–Sauer空化模型中，气泡数密度基于异质成核理论分别计算。研究结果表明，在相同工况下，喷嘴内液氨的质量流量、流量系数（Cd）和面积系数（Ca）均显著低于柴油。相同工况下液氨较柴油喷雾速度更快、贯穿距更长，且因空化增大湍流强度，其蘑菇头破碎角大小及液柱破碎程度均更优。液氨在高压喷射下虽然易产生空化并带来有效流通面积损失，但空化同时增强了近场喷雾的湍流剪切作用和近场雾化效果。通过合理协调喷射压力与环境压力，可保证在满足质量流量的前提下，进一步提升液氨的近场雾化质量。

【关键词】

液氨燃料;Schnerr–Sauer模型;空化形态;近场雾化

【论文集名称】

汽油机气体机分会

【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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