Dieselinjectormondstuk M003p153 voor injector 5ws40200, 5ws40044, 5ws40156-4z, A2c59514909 A2c59511602, A2c59511601 Citroen FIAT Peugeot

HOGE SNELHEIDSTROOMSIMULATIE IN BRANDSTOFINJECTORNOZZLES (deel 1)

Verneveling van brandstof is essentieel voor het beheersen van de verbranding in een motor met directe injectie. Het beheersen van de verbranding helpt bij het verminderen van de uitstoot en het verhogen van de efficiëntie. Cavitatie is een van de factoren die de aard van de spray in een verbrandingskamer aanzienlijk beïnvloeden. Typische brandstofinjectiesproeiers zijn klein en werken bij een zeer hoge druk, wat de studie van het gedrag van de interne sproeiers beperkt. De tijd- en lengteschalen beperken het experimentele onderzoek van een brandstofinjectormondstuk verder. Het simuleren van cavitatie in een brandstofinjector zal helpen het fenomeen te begrijpen en zal helpen bij de verdere ontwikkeling.

De constructie van elke simulatie van caviterende injectormondstukken begint met de fundamentele aannames welke verschijnselen zullen worden opgenomen en welke zullen worden verwaarloosd. Tot op heden bestaat er geen consensus over de vraag of het acceptabel is om aan te nemen dat kleine cavitatiemondstukken met hoge snelheid in thermisch of inertiaal evenwicht verkeren.

Deze diversiteit aan meningen leidt tot een verscheidenheid aan modelleringsbenaderingen. Als men aanneemt dat het mondstuk zich in thermisch evenwicht bevindt, dan is er vermoedelijk geen significante vertraging Vi in de groei of instorting van de bellen als gevolg van warmteoverdracht. Warmteoverdracht is oneindig snel en traagheidseffecten beperken faseverandering.

De aanname van een traagheidsevenwicht betekent dat de twee fasen een verwaarloosbare slipsnelheid hebben. Als alternatief kan men op sub-rasterschaalniveau ook de mogelijkheid overwegen van kleine bellen waarvan de grootte reageert op veranderingen in druk. Schmidt et al. [1,2] ontwikkelde een tweedimensionaal transiënt homogeen evenwichtsmodel dat bedoeld was voor het simuleren van kleine, hoge snelheidsmondstukstromen. De HEM gebruikt de aanname van thermisch evenwicht om cavitatie te simuleren. Het gaat uit van de tweefasenstroom in een mondstuk in een homogeen mengsel van damp en vloeistof.

Dit werk presenteert de simulatie van een hogesnelheidsspuitmond, waarbij de HEM voor cavitatie wordt gebruikt, in een multidimensionaal en parallel raamwerk. Het model is uitgebreid om de niet-lineaire effecten van de zuivere fase in de stroming te simuleren en de numerieke benadering is aangepast om een ​​stabiel resultaat in een multidimensionaal raamwerk te bereiken.