Dieselinjektormunstycke M003p153 för injektor 5ws40200, 5ws40044, 5ws40156-4z, A2c59514909 A2c59511602, A2c59511601 Citroen FIAT Peugeot

HÖGHASTIGHETSFLÖDESIMULERING I BRÄNSLEINJEKTOR Munstycken (del 1)

Finfördelning av bränsle är avgörande för att kontrollera förbränningen inuti en direktinsprutningsmotor. Att kontrollera förbränningen hjälper till att minska utsläppen och öka effektiviteten. Kavitation är en av de faktorer som avsevärt påverkar beskaffenheten av spray i en förbränningskammare. Typiska bränsleinsprutningsmunstycken är små och arbetar vid ett mycket högt tryck, vilket begränsar studiet av det interna munstyckets beteende. Tids- och längdskalorna begränsar ytterligare den experimentella studien av ett bränsleinsprutningsmunstycke. Simulering av kavitation i en bränsleinjektor kommer att hjälpa till att förstå fenomenet och kommer att bidra till vidare utveckling.

Konstruktionen av varje simulering av kaviterande injektormunstycken börjar med de grundläggande antagandena om vilka fenomen som kommer att inkluderas och vilka som kommer att försummas. 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.

Denna mångfald av åsikter leder till en mängd olika modelleringsmetoder. Om man antar att munstycket är i termisk jämvikt, så finns det förmodligen ingen signifikant fördröjning Vi i bubbeltillväxt 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 vars storlek svarar på förändringar i trycket. Schmidt et al. [1,2] utvecklade en tvådimensionell transient homogen jämviktsmodell som var avsedd för att simulera ett litet höghastighetsmunstycksflöde. HEM använder antagandet om termisk jämvikt för att simulera kavitation. Det antar tvåfasflödet inuti ett munstycke i homogen blandning av ånga och vätska.

Detta arbete presenterar simuleringen av höghastighetsmunstycken, med hjälp av HEM för kavitation, i en multidimensionell och parallell ram. Modellen utökas för att simulera de icke-linjära effekterna av den rena fasen i flödet och den numeriska metoden modifieras för att uppnå stabila resultat i flerdimensionell ram.