Diesel Injector Brandstofinjector 0445110466 0445110717 0445110794 Bosch voor Jianghuai Auto

Grote Eddy Simulatie van de opening van de dieselinjector met een tweefasig cavitatiemodel(deel 1）

Abstract.

In het huidige artikel worden indicatieve resultaten gepresenteerd van de stromingssimulatie tijdens de openingsfase van een dieselinjector. Om het complexe stromingsveld en de cavitatiestructuren die zich in de injector vormen vast te leggen, is gebruik gemaakt van Large Eddy Simulation, waarbij de samendrukbaarheid van de vloeistof is meegenomen. Om rekening te houden met cavitatie-effecten werd een tweefasig homogeen mengselmodel gebruikt.

De massaoverdrachtssnelheid van het mengselmodel werd aangepast om het optreden van negatieve drukken zoveel mogelijk te beperken. Tijdens de simulatie zijn drukpieken gevonden in gebieden met dampinstorting, met een omvang van meer dan 4000 bar, wat hoger is dan de vloeispanning van gewone materialen. De locaties van dergelijke drukpieken komen goed overeen met de feitelijke erosielocatie zoals gevonden op röntgenscans.

1. Inleiding

Dieselinjectiesystemen spelen een fundamentele rol in verbrandingsmotoren, omdat ze de vorming van brandstofnevel, de verneveling en verbranding, de gevormde emissies en het motorrendement beïnvloeden. De gevormde straalsnelheden liggen in de orde van 500 m/s, met een stroomopwaartse druk van ongeveer 2000 bar. De huidige trends laten zien dat de injectiedruk zelfs kan stijgen tot 3000 bar, om te voldoen aan de toekomstige EU-wetgeving op het gebied van emissies. Hogere drukniveaus veroorzaken echter zeer hoge snelheden door de nauwe doorgangen in de dieselinjector en sterke versnellingen bij scherpe richtingsveranderingen (hoeken, filets etc.), waardoor de lokale statische druk onder de verzadigingsdruk zakt en cavitatie ontstaat.

Bovendien kan cavitatie leiden tot schade door cavitatie-erosie en ernstige verslechtering van de prestaties van de injector, en zelfs tot catastrofaal falen van de injector, waardoor de motor beschadigd kan raken als de injectortip afbreekt. Er zijn veel pogingen ondernomen om de erosie van dieselinjectoren te voorspellen, zie bijvoorbeeld het werk van Koukouvinis et al. [1].