撞击式喷雾特性的拉格朗日数值模拟

摘要

采用数值模拟的方法对自由喷雾和撞击式喷雾特性展开研究.在开源CFD程序KIVA-3V的基础上,嵌入改良的环境压力表征的液滴碰撞模型,对1 MPa和6 MPa下自由喷雾与撞击式喷雾喷射过程中的液滴碰撞频率、索特平均直径(SMD)等微观特性进行研究.结果 表明:低压环境(1 MPa)下撞击式喷雾的液滴碰撞后融合频率较高,其SMD较自由喷雾偏大;随着压力升高,液滴碰撞后表现出以"弹开"为主的结果,高压环境(6MPa)下撞击式喷雾相比自由喷雾会有更小的SMD,更有利于随后的雾化与燃烧过程.在此基础上继续研究喷油量对撞击式喷雾雾化特性的影响,进一步发现了高压环境下空气阻力和环境压力诱导的液滴弹开行为主导了撞击式喷雾的微观特性,为今后直喷式内燃机供油系统的改进提供了参考.