高压共轨柴油机喷油嘴喷孔参数对喷雾特性的影响研究

摘要

雾霾等大气污染已经严重威胁到人们的健康，减少污染、保护环境显得十分迫切和需要。汽车尾气排放是形成雾霾的主要因素之一，喷油嘴作为汽车燃油喷射系统的重要组成部分，直接影响内燃机的燃油效率和尾气排放，一直备受关注。本文拟通过对高压共轨柴油机喷油嘴喷孔的参数设计以达到良好的喷雾效果，主要研究内容有：
　　(1)用正交实验法规划设计一批不同喷孔参数的高压共轨喷油嘴，联系厂家生产;并利用高速摄像机、高清单反相机、喷油器实验台等设计搭建了燃油喷射实验台。
　　(2)按实验规划对每个喷油嘴进行实验，采用高速摄像法获取喷雾宏观信息视频图像、采用专业单反相机摄影获取微观信息高清图片，获得不同工况下各种实验喷油嘴的燃油喷雾特性图像信息。
　　(3)设计喷雾颗粒识别算法和颗粒大小度量算法，并利用MATLAB软件进行二次开发，对所有喷雾图像进行处理，获得不同工况不同喷孔结构和尺寸下的雾束和雾粒信息。
　　(4)对实验数据进行对比、分析、归纳和总结，获得单个参数变化、几个参数变化、综合参数变化时的喷油雾化规律，为柴油机喷油嘴设计提供可靠依据。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及其意义

1．2 柴油机燃油喷雾特性

1．2．1 柴油机燃油喷雾宏观特性

1．2．2 柴油机燃油喷雾微观特性

1．2．3 柴油机燃油喷雾性能

1．3 柴油机喷油嘴喷孑L参数对燃油雾化的影响研究现状

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．3．3 存在的问题

1．4 论文的主要工作

1．4．1 研究技术路线

1．4．2 论文主要研究内容与工作

第2章 喷油嘴喷孔参数实验规划

2．1 高压共轨燃油喷射系统

2．1．1 高压共轨喷油器

2．1．2 高压共轨喷油嘴

2．2 影响雾化效果的喷油嘴喷孔参数分析

2．2．1 喷油嘴孔数

2．2．2 喷油嘴孔形

2．2．3 喷油嘴孔径

2．2．4 嘴油嘴K系数

2．2．5 喷油嘴入口倒角

2．3 实验用喷油嘴喷孔参数序列规划

2．3．1 喷油嘴喷孔参数设计原则

2．3．2 正交实验设计法(正交法)

2．4 本章小结

第3章 喷油嘴喷雾特性实验台构建及实验实施

3．1 柴油机燃油喷射实验方法

3．2 实验装置与选型

3．2．1 燃油喷射实验平台

3．2．2 同步控制器的设计

3．3 燃油喷射实验方案制定

3．3．1 燃油喷射实验方案

3．3．2 喷雾图像比例尺

3．3．3 实验校泵油

3．4 燃油喷射实验过程

3．4．1 实验参数设定

3．4．2 实验过程

3．5 本章小结

第4章 喷雾图像处理及雾化信息提取

4．1 数字图像

4．1．1 数字图像定义

4．1．2 数字图像处理

4．2 喷雾图像处理

4．2．1 喷雾图像特点

4．2．2 喷雾图像处理方法

4．3 图像预处理

4．3．1 图像命名

4．3．2 喷雾微观图片分割

4．3．3 喷雾微观图像锐化

4．3．4 喷雾宏观视频采集

4．3．5 宏观喷雾图像去背景

4．4 图像增强

4．4．1 对比度增强

4．4．2 中值滤波

4．4．3 平滑滤波

4．5 图像分割

4．5．1 阈值分割

4．5．2 直方图阈值

4．5．3 最大类间方差法

4．5．4 迭代法

4．6 图像用户界面

4．7 本章小结

第5章 喷油嘴喷雾特性分析研究

5．1 喷雾宏观特性测量与分析

5．1．1 喷雾锥角的测量

5．1．2 喷雾贯穿度的测量

5．2 燃油喷雾的微观特性分析

5．2．1 喷雾雾粒的索特平均直径分析

5．2．2 喷雾雾粒的尺寸分布分析

5．3 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 全文工作总结

6．2 进一步的研究方向

6．3 创新点说明

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢