体相微纳米尺度泡状流预混合燃料的喷雾特性研究
Study on spray characteristics of bulk micro-nano bubble flow premixed fuel
针对发动机燃用石化燃料喷雾过程中在有限时间和空间内实现高质量油-气混合的要求,提出了基于液相空间制备预混的纳米尺度泡状流预混合燃料(目标燃料)的方法,研究了其喷雾特性并与常规柴油进行了对比。体相微纳米气泡的加入减小了喷雾贯穿距离,但对喷雾径向扩散具有促进作用,从而使燃料的喷雾锥角、最大喷雾宽度和喷雾面积均有所增加并随气泡浓度的增加增益效果进一步增强。当环境背压和喷射压力增大时,体相微纳米气泡带来的优化效果逐渐减弱,使得泡状流预混合燃料与常规柴油之间的喷雾差异减少,但微纳米气泡预混合燃料的喷雾雾化质量仍优于常规柴油。目标燃料有望在低喷射压力下实现更好的的雾化质量,对降低燃料喷射系统的成本和提高发动机热效率具有重要意义。因此,适用于技术成本更低的低喷油压力或低压缩比发动机。
For the requirement of high-quality oil-air mixing in limited time and space during the spray process of engine combustion,a preparation method of premixed micro-nano bubble flow mixed fuel(target fuel)is proposed.And the spray characteristics of the target fuel are investigated and compared with traditional diesel.The results showed that the incorporation of bulk phase micro-nano bubbles reduces the tip penetration of fuel spray and promotes the spray radial diffusion,resulting in an increase in spray cone angle,maximum spray width and spray area.And the effects of the target fuel on the spray process enhance with increasing bubble concentration.When the ambient back pressure and injection pressure increase,the optimization effect caused by the bulk phase micro-nano bubbles gradually diminishes,which leads to a decrease in the spray difference between bubble flow premixed fuel and traditional diesel,but the spray atomization quality of micro-nano bubble premixed fuel is still better than traditional diesel.The target fuel is expected to achieve superior atomization at low injection pressures,which is significant for reducing the cost of fuel injection systems and improving engine thermal efficiency.Therefore it is suitable for low injection pressure or low compression ratio engines with lower technology costs.
宣熔;郭亮;李德刚;蔡宁宁;程鹏;孙万臣;陈艳玲;王涵;张峻峰;
吉林大学大学 汽车工程学院,长春 130025##吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130025;吉林大学大学 汽车工程学院,长春 130025##吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130025;吉林大学大学 汽车工程学院,长春 130025##吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130025;吉林大学商学与管理学院,长春 130025;吉林大学大学 汽车工程学院,长春 130025##吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130025;吉林大学大学 汽车工程学院,长春 130025##吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130025;吉林大学大学 汽车工程学院,长春 130025##吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130025;吉林大学大学 汽车工程学院,长春 130025##吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130025;吉林大学大学 汽车工程学院,长春 130025##吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130025;
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micro-nano bubbles bubble flow fuel spray characteristics
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