柴油喷雾内部动量分布特性测试技术及分析

杨晰宇， 董全， 宋景冬， 卢昌浩， 倪佐

(哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001)

由于柴油机缸内采用以扩散燃烧为主的燃烧模式，燃油喷雾的发展及演化情况将会直接影响柴油机的性能。而燃油喷雾的射流动量是影响喷雾发展的最重要参数之一[1]，并且喷雾的动量空间分布结构和时域上的发展过程是衡量可燃混合气组织程度的重要指标。因此精确获取燃油喷雾内的动量分布情况是揭示燃油喷雾演化机理，扩展柴油机工作极限的关键。

近年来，人们逐渐承认并证实了喷雾射流动量的测试是研究喷孔流动及其下游喷雾射流发展的有效手段[2-7]。但是大多数学者都是以整个喷孔为研究对象，探究喷雾整体的动量特征。而定量获取喷雾内部动量分布结构则可以进一步加深对喷雾射流演化机理的理解。仿真模拟技术可以定量的获取喷雾内部的动量分布情况，但是喷油过程中燃油压力的波动现象使得仿真分析模型的计算结果很难与实际现象相吻合。使用燃油喷射规律作为边界条件可以改善仿真结果的吻合程度[8]，但是仍然受到实际喷射时燃油温度、密度以及喷孔直径的影响。若能够通过测试的手段定量获取喷雾射流内部动量分布特性，则可以直接为先进燃烧概念提供有力的理论依据。因此发展喷雾内部动量分布特性的测试技术愈发重要，而这种喷雾内部微观结构的定量测试对测试系统提出了新的挑战。……