Högkvalitativt Common Rail-diesel-/bränsleinsprutningsmunstycke DLLA148P168

Höghastighetsflödessimulering i bränsleinsprutningsmunstycken (del 6)

Den lilla storleken, höga hastigheten och en begränsad tidsskala gör det mycket svårt att studera beteendet experimentellt. Modellering av kavitation kan vara till hjälp för att simulera flöde i verkliga injektormunstycken och studera de interna munstycksegenskaperna, som påverkar flödet inuti ett munstycke.

Konstruktionen av någon simulering av kaviterande injektormunstycken börjar med de grundläggande antagandena om vilket fenomen som ska inkluderas och vilket kommer att försummas [12]. Hittills har det inte funnits någon konsensus om huruvida det är acceptabelt att anta att små kaviterande munstycken med hög hastighet är i termisk eller tröghetsjämvikt. Om man antar att munstycket är i termisk jämvikt, så finns det förmodligen ingen betydande fördröjning i bubblans tillväxt eller kollaps på grund av värmeöverföring. Värmeöverföringen är oändligt snabb och tröghetseffekter begränsar fasändringen. Antagandet om tröghetsjämvikt innebär att de två faserna har försumbar glidhastighet.

Alternativt, på sub-grid skala nivå, kan man också överväga möjligheten av små bubblor varsstorleken svarar på förändringar i trycket. Denna mångfald av åsikter leder till en mängd olika modelleringsmetoder. Simuleringar av kaviterande finfördelarmunstycken kräver undantagslöst förenklade antaganden. Dessa antaganden bör vara tillräckliga för att göra problemet löst utan att skapa oacceptabla fel. Syftet med detta arbete är att konstruera en tredimensionell CFD-lösare för att simulera flöde i ett litet kaviterande munstycke med hög hastighet med hjälp av den homogena jämviktsmodellen (HEM). HEM som används i detta arbete utökar modellen som beskrivs av Schmidt et al. [1,2] i en flerdimensionell och parallelliserad ram. Modellen utökas för att simulera de icke-linjära effekterna av den rena fasen i flödet och det numeriska tillvägagångssättet skiljer sig från arbetet av Schmidt et al.