第6期 2016年12月
内燃机
Intermal Combustion Engines
喷嘴几何参数对渐缩形喷孔喷嘴流动特性影响研究
崔慧峰，廖善彬，高庆文
（江铃汽车股份有限公司，江西南昌330001）
No.6 Dec.2016
摘要：利用混合多相流空穴模型，进行了渐缩形喷孔喷嘴内三维气液两相流数值模拟，详细研究了喷孔几何参数对其内部流动特性的影响规律，并与圆柱形喷孔喷嘴进行了对比分析。结果表明，在一定变化范围内，喷孔直径、喷孔轴线与针阀轴线夹角（喷孔倾角）及喷孔入口圆角半径，对渐缩形喷孔喷嘴内的空化效应、喷孔出口平均流速、流量系数及喷孔质量流量的影响呈现出其对圆柱形喷孔喷嘴相似的影响规律；但相同条件下，当喷孔人口直径相同时，渐缩形喷孔喷嘴内的空化效应要弱于圆柱形喷孔喷嘴，喷孔出口平均流速和流量系数要高于圆柱形喷孔喷嘴，喷嘴质量流量要低于圆柱形喷孔喷嘴。
关键词：几何参数；渐缩型喷孔；流动特性；数值模拟
中图分类号：TK423
文献标识码：A
文章编号：10006494（2016）06000104
NumericalSimulationforEffectofGeometricParametersofInjector Hole onFlowCharacteristics in Diesel Nozzle with Convergent Hole
CUI Huifeng, LIAO Shanbin, GAO Qingwen(Jiangling Motors Co., Lid., Nanchang 330001 )
Abstract: The threedimensional numerical simulation of gasliquid twophase flow in the diesel nozzle with convergent hole (DNCH) was carried out by using the mixed multiphase cavitation flow model, and the effects of the geometric parameters of the injector orifice on the intermal flow characteristics were analyzed in detail. The results show that the influences of the orifice diameter, the angle between the axes of the orifice and the needle valve (orifice angle) and the comer radius at the orifice inlet on the internal flow characteristics of DNCH are the same as those of the diesel nozzle with cylindrical hole. For DNCH and diesel nozzle with cylindrical hole with the same inlet diameter, the cavitation effect and the mass flow rate of DNCH are weaker than those of the diesel nozzle with cylindrical hole, the mean flow velocity at the outlet and the discharge coefficient are higher than those of the diesel nozzle with cylindrical hole under the samecondition.
Keywords: geometric parameter, convergent hole; flow characteristic; numerical simulation
0前言
随着柴油机排放法规的日益严格及人们对其燃油经济性要求的日益提高，喷油器已成为当今柴油机最为关键的部件之一"。在喷油压力逐步提高及喷孔尺寸逐渐缩小的背录下，喷孔几何对燃油喷射、雾化及燃烧的影响研究，已受到国内外学者的
作者简介：崔慧峰（1984-），男，工程师，博士，河南平顶山人，主要从事发动机燃烧系统的设计开发工作。
收稿日期：2016-09-19 万方数据
高度重视12-
表征喷孔锥度且是喷孔主要几何参数之一的k 系数，可用如下方程进行定义5：
D,-D。
k=100×-
L
式中，D为喷孔人口直径，D为喷孔出口直径，L为喷孔长度。
对于锥形喷孔喷嘴，尤其是渐缩形喷孔喷嘴（k>0），国内外已进行了大量的试验及模拟研究，但上述研究主要集中在渐缩形喷孔喷嘴内的空化效应、燃油的喷射及雾化、柴油机的燃烧及排放