Dieselinjektor bränsleinsprutare 0445120061 Bosch för Man TGA TGS TGX 10.5L D2066

Dynamisk kavitation inuti en högpresterande dieselinjektor – en experimentell och CFD-undersökning(del 2)

I CFD-simulering visar lösande av storskaliga turbulenta strukturer med hjälp av Large Eddy Simulation (LES)-baserade modeller övergående modelleringsfördelar jämfört med RANS-simuleringar [3] [4] [5]. Den allvarliga nackdelen med LES-baserad CFD i en industriell miljö är den enorma datorresurs som krävs, i storleksordningen flera hundra dedikerade kärnor. Utan en sådan resurs kan körtiden för ett enskilt fall ta månader, vilket gör seriösa utredningar omöjliga inom en vettig tidsram.

Betydande utveckling har gjorts inom CFD-modellering som försöker kombinera fördelarna med både LES- och RANS-turbulensmodellering [6]. Dessa modeller kallas ofta för hybridmodeller och ger större potential för LES att användas inom en industriell miljö.

En hybrid LES-RANS CFD-modell, med användning av en blandad flerfasmetod för kavitation, skapades för att simulera kontrollmynningens prestanda. Turbulensmodellering med en hybrid LES-RANS-metod möjliggör betydande beräkningsvinster jämfört med full LES, särskilt i de väggbundna flödesgeometrierna med höga Reynolds-tal (Re) i en dieselinjektor.

2. Experimentellt arbete

Transparenta modeller skapades av hydrauliska styrdelar inifrån en dieselinjektor, inklusive en högtryckskontrollöppning, mellan nålens topp och styrventilen. På grund av den lilla skalan av verkliga injektorer skapades modellen i 40 gånger verklig storlek, eftersom det har visats i tidigare studier att munstycksflödesprestanda är rimligt oberoende av skalan [1]. Denna ökade skala gjorde det mycket lättare att visualisera med en höghastighetskamera, en Vision Research Phantom V1210. En sådan kamera med lämplig belysning fångar detaljer i flödet som inte är synligt för det mänskliga ögat, och gör att det hydrauliska beteendet kan spåras via kavitationsprocessen.