劉洪俊，潘劍鋒，范寶偉，陳偉

(江蘇大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧特性試驗(yàn)研究

劉洪俊，潘劍鋒，范寶偉，陳偉

(江蘇大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

利用定容彈、紋影儀以及高速相機(jī)等裝置，就柴油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)工況下的噴霧過程進(jìn)行了試驗(yàn)研究，重點(diǎn)分析了噴霧環(huán)境背壓和噴射壓力對(duì)噴霧特性的影響。結(jié)果表明：在轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧過程中，噴霧擴(kuò)散速度先快速增大后逐漸減??；噴霧錐角在初次霧化階段內(nèi)急劇減小，然后在二次霧化作用下保持相對(duì)穩(wěn)定。噴霧環(huán)境背壓的增大，有效減小了噴霧貫穿距離，增大了噴霧錐角，說明噴霧環(huán)境背壓的增大對(duì)噴霧貫穿距離和錐角都有顯著的影響，從而為轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)噴油正時(shí)的優(yōu)化提供了試驗(yàn)數(shù)據(jù)支持；隨著噴射壓力提高，噴霧貫穿距離和噴霧錐角都增大，并且增大噴射壓力加強(qiáng)了燃油的初次霧化和二次霧化，有利于提高轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧質(zhì)量，為優(yōu)化柴油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)油氣混合狀態(tài)創(chuàng)造了條件。

轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)；噴射壓力；噴霧特性

轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)(Rotary engine)由德國人菲加士汪克爾(Wankel)博士發(fā)明。與傳統(tǒng)往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)相比，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、單位質(zhì)量功率高、生產(chǎn)維修成本低等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的重視，尤其是近年來隨著混合動(dòng)力汽車的發(fā)展，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)作為增程器動(dòng)力源使用更是讓其成為研究熱點(diǎn)[1]。

目前，柴油、航空煤油等燃料已成功應(yīng)用于轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，但是油耗較高、排放超標(biāo)等問題還沒有根本解決[2]。為優(yōu)化轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)性能，國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了一系列的研究。高宏亮、陳秋亮等實(shí)現(xiàn)了針對(duì)柴油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)及天然氣-柴油雙燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的二維數(shù)值模擬[3-4]，并對(duì)燃燒過程進(jìn)行了數(shù)值模擬研究；吳進(jìn)軍[5]針對(duì)高壓共軌柴油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)ECU以及試驗(yàn)匹配進(jìn)行了研究，實(shí)現(xiàn)了高壓共軌燃油噴射和電子控制的有效結(jié)合；J. Abraham等[6]早期對(duì)預(yù)混式天然氣轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算；J. K. Yeom等[7]基于Fluent軟件，以噴霧貫穿距離和索特平均直徑為評(píng)估指標(biāo)，針對(duì)柴油噴霧中不同的油滴破碎模型及噴霧特性進(jìn)行了比較分析；M. DeFilippis等[8]使用激光多普勒測(cè)速儀，測(cè)得了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)的變化；潘劍鋒、范寶偉等基于 Fluent建立了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)三維動(dòng)態(tài)模型，針對(duì)點(diǎn)火位置對(duì)汽油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程的影響進(jìn)行了數(shù)值模擬研究[9]，并通過搭建轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)PIV流場(chǎng)測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，揭示了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)渦流的變化規(guī)律以及上止點(diǎn)附近單向流為主的流場(chǎng)分布規(guī)律[10]。

目前的研究?jī)?nèi)容主要集中在流場(chǎng)分布規(guī)律的優(yōu)化和燃燒特性的分析兩方面，并且主要采用數(shù)值模擬的方法，關(guān)于轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧特性研究的試驗(yàn)數(shù)據(jù)較少。鑒于轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)速高的特點(diǎn)以及獨(dú)特的缸內(nèi)環(huán)境，對(duì)油束的蒸發(fā)以及霧化速度要求更高，并且轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)空間狹長(zhǎng)，所以，針對(duì)噴霧油束中油膜蒸發(fā)與空間霧化比例[11]的優(yōu)化與往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)不同，進(jìn)而對(duì)噴霧參數(shù)要求也就不同。因此，本研究針對(duì)柴油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧特性開展試驗(yàn)研究，不僅為轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧參數(shù)的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)參考，還為改善油氣混合狀態(tài)、降低柴油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)排放創(chuàng)造條件。

1 試驗(yàn)設(shè)備及方法

1.1 轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧試驗(yàn)裝置

圖1示出噴霧特性試驗(yàn)系統(tǒng)示意。該試驗(yàn)系統(tǒng)主要包括定容燃燒彈、高壓共軌燃油噴射試驗(yàn)臺(tái)、高速相機(jī)以及紋影儀裝置、ECU控制電路等。其中高壓共軌燃油噴射試驗(yàn)臺(tái)中的高壓油泵為 P2型泵，燃油從油箱經(jīng)柴油濾清器、高壓油泵等進(jìn)入高壓共軌管中存儲(chǔ)， 共軌壓力最高可達(dá)100 MPa。高速相機(jī)拍攝速度最高可達(dá)21萬幀/s，最高像素為1 024 像素×1 024 像素(對(duì)應(yīng)的最高拍攝速度為20 000 幀/s)，單個(gè)像素實(shí)際大小為20 μ m×20 μ m，曝光時(shí)間最短可達(dá)243 ns。紋影儀中光路的布置方式見圖1。

1—光源；2—小反光鏡；3—主反光鏡；4—定容彈；5—主反光鏡；6—小反光鏡；7—刀口裝置；8—高速相機(jī)；9—油箱；10—柴油濾清器；11—電機(jī)；12—連軸器；13—高壓油泵；14—共軌壓力表；15—共軌管；16—高壓油管；17—噴油器；18—回油管；19—氮?dú)馄浚?0—減壓閥；21—定容彈壓力表；22—ECU；23—計(jì)算機(jī)。圖1 轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧特性試驗(yàn)系統(tǒng)示意

在本試驗(yàn)中，結(jié)合轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)特點(diǎn)，選取型號(hào)為0445110321的博世高壓共軌噴油器進(jìn)行試驗(yàn)，噴孔直徑0.18 mm。將高壓油泵的轉(zhuǎn)速設(shè)定為恒定值500 r/min，試驗(yàn)過程中，將高速相機(jī)的拍攝速度設(shè)置為10 000 幀/s，噴霧圖像大小為1 024 像素×1 024 像素。在處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，將捕捉到第一幅有燃油噴霧圖像的時(shí)刻記為0.1 ms時(shí)刻。

圖2 噴霧幾何參數(shù)定義

對(duì)于噴霧試驗(yàn)結(jié)果，利用Matlab軟件編寫程序進(jìn)行圖像處理。對(duì)柴油噴霧圖像依次進(jìn)行背景剪除、精度類型轉(zhuǎn)化、二值化處理、形態(tài)學(xué)重構(gòu)等操作，最終得到匹配效果較好的噴霧輪廓圖(見圖2)。以噴孔出口作為噴霧始點(diǎn)，從噴孔出口垂直向下做軸，與噴霧圖像相交的縱向最遠(yuǎn)點(diǎn)與噴孔出口的軸向距離定義為噴霧前鋒貫穿距離S[12-13]，噴孔到噴霧1/2貫穿距離處與所繪的兩條切線之間的夾角定義為噴霧錐角(θ)[14]。

1.2 轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧試驗(yàn)工況的確定

在研究轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)工況下的噴霧特性時(shí)，首先需要明確轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧試驗(yàn)工況的范圍。根據(jù)文獻(xiàn)[5]中倒拖條件下轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)缸壓曲線(見圖3)，選取的其中一缸在0°～360°偏心軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，缸內(nèi)純壓縮壓力最大值在1.1～1.2 MPa之間。隨著壓縮階段的進(jìn)行，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)空間變得更加狹長(zhǎng)，復(fù)雜的氣流運(yùn)動(dòng)逐漸破碎為單向流[10]。為了更好地將破碎前的缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)與燃油噴霧相結(jié)合來進(jìn)一步優(yōu)化油氣混合狀態(tài)，兼顧缸內(nèi)燃油早噴和晚噴等情況，本研究選定轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧特性試驗(yàn)對(duì)應(yīng)的偏心軸轉(zhuǎn)角范圍為35°～135°，相對(duì)應(yīng)的背壓值pamb范圍為0.2～0.8 MPa，具體見表1。結(jié)合轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比較低，排量較小以及缸內(nèi)空間相對(duì)狹長(zhǎng)的特點(diǎn)，選取燃油噴射壓力pinj范圍為50～70 MPa。

圖3 倒拖條件下轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)單缸壓力

偏心軸轉(zhuǎn)角/(°)pamb/MPa偏心軸轉(zhuǎn)角/(°)pamb/MPa350.21150.6950.41350.8

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的基本噴霧特征

圖4示出噴射壓力70 MPa、環(huán)境背壓0.8 MPa時(shí)的噴霧過程圖像，所記錄噴霧過程時(shí)間段為0～3.6 ms，相鄰兩張圖像時(shí)間間隔為0.2 ms。

如圖4所示，0～0.2 ms為噴霧孕育過程。由于環(huán)境介質(zhì)的最初狀態(tài)是靜止的，伴隨著燃油的噴出，油束的初動(dòng)能要克服噴孔的黏滯阻力和環(huán)境介質(zhì)的阻力，油束動(dòng)能消耗較多，所以表現(xiàn)為噴霧貫穿距離增大較為緩慢；但由于處在初次霧化階段[15]，徑向動(dòng)量較大，因此噴霧錐角變化較大。0.4～1.8 ms為噴霧快速擴(kuò)散過程。隨著燃油噴射的持續(xù)進(jìn)行，在噴孔附近逐漸形成有規(guī)則的氣流運(yùn)動(dòng)，噴霧擴(kuò)散速度顯著增大，噴霧霧錐逐漸形成，錐角趨于穩(wěn)定。隨著燃油的破碎、蒸發(fā)與霧化，空氣卷吸現(xiàn)象開始出現(xiàn)并越來越明顯，二次霧化作用顯著。2～3.2 ms為噴霧趨于穩(wěn)定時(shí)的噴霧形態(tài)特征。在環(huán)境介質(zhì)阻力的持續(xù)作用下，噴霧擴(kuò)散能力降低，橫向和縱向擴(kuò)散速度相對(duì)減小，噴口附近形成了規(guī)則的流場(chǎng)，空氣卷吸作用加強(qiáng)，噴霧外圍液滴氣化相變[16]更加劇烈，噴霧錐角基本穩(wěn)定。3.4 ms及以后，噴霧逐漸進(jìn)入穩(wěn)定階段，噴霧貫穿距離接近最大值。

圖4 轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)基本噴霧特征

2.2 環(huán)境背壓對(duì)噴霧特性的影響

圖5示出噴射壓力70 MPa、環(huán)境背壓0.4 MPa和0.8 MPa條件下的噴霧形態(tài)。由圖5可見，油束在環(huán)境背壓較低時(shí)，環(huán)境介質(zhì)阻力較小，噴霧形態(tài)相對(duì)細(xì)長(zhǎng)，隨著環(huán)境背壓的增大，橫向和縱向擴(kuò)散受到環(huán)境介質(zhì)阻力的作用，噴霧整體形態(tài)變得相對(duì)粗短[17]。所以在轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，選取不同的燃油噴射時(shí)刻，造成噴霧背壓不同，對(duì)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧特性的影響較為顯著。

圖5 不同環(huán)境背壓條件下的噴霧形態(tài)

圖6示出噴射壓力70 MPa，不同環(huán)境背壓下的噴霧前鋒貫穿距離。由圖6可見，若噴射壓力保持不變，噴霧前鋒貫穿距離隨時(shí)間不斷增加，但存在曲線斜率先急劇增加后逐漸減小的現(xiàn)象。這是噴霧油束在擴(kuò)散的過程中，同時(shí)進(jìn)行蒸發(fā)與霧化造成的。具體來說，在噴霧初期，噴霧貫穿距離包括液相貫穿距離和氣相貫穿距離，隨著油束的持續(xù)擴(kuò)散，液相貫穿距離先持續(xù)增大然后穩(wěn)定在最大值附近[17]。在液相貫穿距離相對(duì)穩(wěn)定后，噴霧貫穿距離的持續(xù)增大主要是氣相貫穿距離的增大所致。

圖6 不同環(huán)境背壓下的噴霧貫穿距離

噴霧貫穿距離隨著環(huán)境背壓的增大而減小。一方面是由于背壓值增大，噴霧擴(kuò)散所受環(huán)境介質(zhì)阻力增大，具體來說在噴霧初期，背壓增大使液相貫穿距離減小，且最大液相貫穿距離出現(xiàn)的時(shí)刻提前[17]；隨著噴霧持續(xù)擴(kuò)散與霧化，氣相部分比例逐漸增大，液相部分長(zhǎng)度提前達(dá)到最大值且基本保持不變，環(huán)境介質(zhì)對(duì)氣相部分的阻力作用更加顯著，進(jìn)而抑制了噴霧擴(kuò)散；另一方面是背壓增大，減小了噴孔內(nèi)外壓差，也減小了油束獲得的初動(dòng)能，降低了噴霧擴(kuò)散能力，從而減小了噴霧貫穿距離。

圖7示出噴射壓力為70 MPa、不同環(huán)境背壓下噴霧錐角的變化。圖8示出70 MPa噴射壓力條件下，趨于穩(wěn)定后的噴霧錐角平均值柱形圖。由圖7可見，在燃油噴射的初始階段，不同環(huán)境背壓下的噴霧錐角變化曲線并沒有顯著地差別，隨著油束的持續(xù)擴(kuò)散，錐角變化曲線因環(huán)境背壓值不同而相互分離。這是由于噴霧錐角不僅和噴嘴內(nèi)部流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，還受噴嘴外部空氣擾動(dòng)力的影響[18]。

圖7 不同環(huán)境背壓下的噴霧錐角

圖8 不同環(huán)境背壓下噴霧錐角趨于穩(wěn)定后的平均值

具體來說在燃油噴射的初期，油束噴射速度較低，空氣擾動(dòng)力的影響作用相對(duì)較小，加上噴射初期噴霧油束中液相所占比例較大，環(huán)境背壓值的增大對(duì)液相油束的影響較弱，對(duì)氣相的影響相對(duì)明顯[17]，所以在噴射初期不同環(huán)境壓力下的錐角主要與噴嘴內(nèi)部流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，因此，在噴射初期，不同環(huán)境背壓下的噴霧錐角差別不大。而在噴霧錐角趨于穩(wěn)定后，當(dāng)環(huán)境背壓從0.2 MPa增大到0.8 MPa時(shí)，錐角由9.76°增大到15.21°，增加了5.45°(見圖8)；這是由于隨著噴射的持續(xù)進(jìn)行，油束噴射速度保持在較大值，增強(qiáng)射流破碎效果，加速液滴從大體積形態(tài)向小體積形態(tài)轉(zhuǎn)化，噴霧會(huì)不斷地將周圍的環(huán)境介質(zhì)卷吸進(jìn)來，而環(huán)境背壓越大，空氣擾動(dòng)力的影響越強(qiáng)，噴霧的卷吸作用越發(fā)明顯[12,15]，進(jìn)而導(dǎo)致了錐角增大。

綜上，隨著噴油時(shí)刻的推遲，缸內(nèi)環(huán)境背壓增大，導(dǎo)致噴霧貫穿距離減小，噴霧錐角增大；通過與噴射方向、燃燒室形狀以及流場(chǎng)分布規(guī)律等相結(jié)合，可有效優(yōu)化油束中油膜蒸發(fā)和空間霧化的比例，從而為進(jìn)一步改善轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)油氣混合狀態(tài)創(chuàng)造條件。

2.3 噴射壓力對(duì)噴霧特性的影響

圖9示出環(huán)境背壓0.8 MPa、噴射壓力50 MPa下的噴霧形態(tài)。將圖9與圖5b進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)隨著噴射壓力的增大，油束在橫向和縱向的擴(kuò)散進(jìn)一步加強(qiáng)，貫穿距離和錐角都有一定程度的增大，說明噴射壓力對(duì)噴霧特性有較為顯著的影響。

圖10示出環(huán)境背壓值為0.8 MPa，不同噴射壓力下的噴霧前鋒貫穿距離。由圖10可知，噴射壓力增大，噴霧貫穿距離增大，具體來說噴射壓力從50 MPa增大到70 MPa，貫穿距離增大了11 mm左右。這是由于燃油噴射壓力增大，噴油器噴口內(nèi)外壓力差增大，進(jìn)而噴霧初始射流速度增大，促進(jìn)了噴霧不斷向前發(fā)展[19]，噴霧貫穿距離增大。

圖9 50 MPa噴射壓力下的噴霧形態(tài)

圖10 不同噴射壓力下噴霧前鋒貫穿距離

圖11示出環(huán)境背壓0.8 MPa、不同噴射壓力下的噴霧錐角。圖12示出噴霧錐角趨于穩(wěn)定后的平均值柱形圖。從噴霧發(fā)展過程來看，在噴霧初始階段，噴霧錐角初始值較大，0～0.3 ms時(shí)間段內(nèi)，錐角快速減小，之后隨著燃油噴射的持續(xù)，錐角相對(duì)穩(wěn)定但略有增大，這是由于噴射初期屬于燃油初次霧化階段，燃油具有較大的軸向速度和徑向動(dòng)量，噴霧擴(kuò)散能力較強(qiáng)，擴(kuò)散速度較快[15]。之后隨著燃油噴射的持續(xù)，噴霧霧錐逐步形成，噴霧卷吸作用越發(fā)明顯，二次霧化起主要作用[15,17]，使得噴霧錐角相對(duì)穩(wěn)定。

圖11 不同噴射壓力下的噴霧錐角

圖12 不同噴射壓力下趨于穩(wěn)定后的噴霧錐角平均值

由圖11可知，噴射壓力越大，噴霧錐角初始值越大。這是由于增大噴射壓力，噴孔更易產(chǎn)生空穴流動(dòng)，湍流強(qiáng)度也增強(qiáng)[13,18]，噴霧射流速度增大，初次霧化進(jìn)一步加強(qiáng)，并且油束與環(huán)境氣體的相互作用增強(qiáng)，從而促進(jìn)了燃油霧化，增大了噴霧錐角。如圖12所示，錐角相對(duì)穩(wěn)定后，當(dāng)噴射壓力從50 MPa增大到70 MPa時(shí)，噴霧錐角增加了1.64°。這是因?yàn)閲娚鋲毫υ龃螅龃罅松淞魉俣?，促進(jìn)了燃油的二次霧化[14-15]，油束中氣相部分比例增大，噴霧擴(kuò)散和卷吸作用進(jìn)一步加強(qiáng)，從而增大了噴霧錐角。

綜上，噴射壓力增大，噴霧貫穿距離和噴霧錐角都有一定程度增大，并且噴射壓力增大有效加強(qiáng)了燃油的初次霧化和二次霧化，有利于提高柴油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧質(zhì)量。

3 結(jié)論

a) 在轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧擴(kuò)散過程中，噴霧擴(kuò)散速度先快速增加后逐漸減小；噴霧錐角在初次霧化階段內(nèi)急劇減小，然后在二次霧化的作用下保持相對(duì)穩(wěn)定；

b) 在一定范圍內(nèi)，隨著噴油時(shí)刻的推遲(對(duì)應(yīng)偏心軸轉(zhuǎn)角變化范圍35°～135°)，環(huán)境背壓從0.2 MPa增加到0.8 MPa，噴霧貫穿距離減小36 mm左右，噴霧錐角增幅為5.45°，說明噴油時(shí)刻推遲，噴霧環(huán)境背壓值增大對(duì)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的噴霧形態(tài)影響顯著；

c) 噴射壓力從50 MPa增大到70 MPa，貫穿距離增大11 mm左右，噴霧錐角值增幅為1.64°；試驗(yàn)結(jié)果表明：增大噴射壓力，噴霧貫穿距離和錐角都增大；并且噴射壓力增大，有效加強(qiáng)了燃油的初次霧化和二次霧化，有利于提高轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧質(zhì)量，為改善柴油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)油氣混合狀態(tài)創(chuàng)造了條件。

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ExperimentalStudyonSprayCharacteristicsofRotaryEngine

LIU Hongjun,PAN Jianfeng,FAN Baowei,CHEN Wei

(School of Energy and Power Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,China)

The spray process of diesel rotary engine was studied by means of constant volume bomb, schlieren device and high speed camera. The influences of back pressure and spray pressure on spray characteristics were emphatically analyzed. The results show that the spray diffusion rate increases rapidly and then decreases step by step during the spray process. The spray cone angle decreases sharply in the initial atomization stage and remains relatively stable in the stage of secondary atomization. The increase of spray environment pressure effectively shortens the spray penetration distance and increases the spray cone angle, which provides the test data for the optimization of fuel injection timing. With the increase of injection pressure, the spray penetration distance and spray cone angle increase and the initial fuel atomization and secondary atomization hence improve, which is beneficial to improve the spray quality of rotary engine. Accordingly, the mixing state of fuel and gas for rotary engine can be improved.

rotary engine;injection pressure;spray characteristic

袁曉燕]

2017-07-18；

2017-10-10

國家自然科學(xué)基金(51576093,51606089)；中國博士后科學(xué)基金(2016M601735)

劉洪俊(1990—)，男，碩士，主要研究方向?yàn)檗D(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧及燃燒過程；l_hongjun@163.com。

潘劍鋒(1986—)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)閯?dòng)力機(jī)械燃燒過程和燃燒系統(tǒng)；mike@ujs.edu.cn。

10.3969/j.issn.1001-2222.2017.06.008

TK421.2

B

1001-2222(2017)06-0043-05