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生物柴油對(duì)高壓柴油噴射器瞬態(tài)針閥運(yùn)動(dòng)和出口附近流動(dòng)特性的影響

為擴(kuò)展生物衍生燃料在當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的使用并優(yōu)化生物燃料的噴射過(guò)程，需要深入研究生物燃料特性對(duì)噴射器動(dòng)作的影響、初始流動(dòng)變化、霧化以及混合過(guò)程等。研究了生物柴油對(duì)高壓柴油噴射器瞬態(tài)針閥運(yùn)動(dòng)和出口附近流動(dòng)特性的影響，分析了針閥升程、生物柴油/傳統(tǒng)柴油的出口速度/出口附近流動(dòng)結(jié)構(gòu)，并使用X射線相襯顯微鏡圖像進(jìn)行對(duì)比。研究結(jié)果如下。

（1）忽略燃油。針閥升程和出口附近流動(dòng)的瞬態(tài)特征可分為3個(gè)子階段：a.開始-瞬態(tài)；b.穩(wěn)定階段；c.結(jié)束-瞬態(tài)。整個(gè)噴射過(guò)程中，生物燃油由于其低壓縮性和高粘度而比傳統(tǒng)柴油的針閥速度和出口流速更低。

（2）噴射初始階段。生物柴油與傳統(tǒng)柴油相比，開始噴射時(shí)表現(xiàn)得略微遲鈍。在開始-瞬態(tài)階段，針閥速度、出口速度和噴射寬度急劇增加，之后下降到一個(gè)穩(wěn)定值，如同一個(gè)過(guò)渡。使用生物柴油時(shí)，開始-瞬態(tài)階段的針閥速度、出口速度和噴射寬度增加得更加緩慢。與此同時(shí)，使用生物柴油會(huì)出現(xiàn)更高的速度超調(diào)。

（3）穩(wěn)定階段。即使針閥持續(xù)運(yùn)動(dòng)，針閥速度、出口速度和噴射寬度也非常穩(wěn)定。使用生物柴油的針閥平均速度、出口平均速度和速度因子相比傳統(tǒng)柴油更低。出口附近噴射結(jié)構(gòu)表明了生物柴油相比傳統(tǒng)柴油具有更小噴射寬度的更小紊流。

（4）結(jié)束-瞬態(tài)階段?？梢杂^察到針閥速度突然增加，出口速度突然降低，與此同時(shí)噴射寬度增加。對(duì)于生物柴油，結(jié)束-瞬態(tài)階段開始得較遲且開始時(shí)的針閥升程更小。生物柴油相比傳統(tǒng)柴油總噴射時(shí)間更長(zhǎng)。

（5）生物柴油和傳統(tǒng)柴油在針閥運(yùn)動(dòng)、出口速度和速度系數(shù)方面的差異在噴射壓力低于100MPa時(shí)變化得微不足道。

刊名：International Journal of Engine Research（英）

刊期：2014年第4期

作者：Seoksu Moon et al

編譯：王欣欣