柴油机高压燃油喷雾诱导激波特性研究

摘要

柴油机喷射压力的不断提高使得超声速燃油喷射普遍发生,燃油喷雾超声速时,会产生激波现象.本文基于纹影法对不同工况下的激波现象进行了研究.研究发现:激波展开角与喷雾前锋面马赫数存在负相关关系.高背压使得激波展开角的浮动范围变小.大气开放条件下喷射压力160MPa时的未脱体激波激波展开角最大值与最小值的差值约为25°.在低背压条件下,激波展开角越小,对喷雾前端角扩展起到的阻碍作用越大.基于喷雾前锋面马赫数的大小,对高喷射压力条件下的斜激波与弓形激波形态区域进行了划分.另外,实验研究发现,激波在缸内的传播是一个减速的过程,最终维持在声速.激波自身的能量与波动影响着湍流流动,高的激波能量与波动促进缸内混合气扩散,有利于燃油雾化.