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噴嘴參數(shù)對(duì)雙柴油機(jī)噴霧傳播和燃燒的影響
（論文部分內(nèi)容摘抄）
抽象的為了快速分析不同發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)對(duì)燃燒過程的影響，將五種非侵入性時(shí)空分辨率高的光學(xué)測(cè)量技術(shù)同時(shí)應(yīng)用于一款轎車柴油機(jī)透明發(fā)動(dòng)機(jī)上。這些測(cè)量技術(shù)包括Mie散射、激光誘導(dǎo)熒光、激光誘發(fā)白熾和光譜分辨火焰亮度。用這些測(cè)量技術(shù)研究了噴嘴幾何形狀對(duì)噴霧形成、混合、點(diǎn)火、燃燒和煙塵形成的影響。除了對(duì)噴霧破碎有影響外，研究還揭示了燃燒碗壁對(duì)混合物形成和燃燒的相關(guān)性。
在石油資源減少和燃料成本大幅上升的時(shí)代，經(jīng)濟(jì)型發(fā)動(dòng)機(jī)的概念被接受，尤其是在性能和駕駛舒適性沒有損失的情況下。這一要求與現(xiàn)代直噴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的要求完全一致。隨著人們對(duì)所產(chǎn)生的廢氣排放特別是煙塵和PM的興趣增加，喚醒了更多的公眾輿論和立法限制。目前，這種不斷上升的壓力導(dǎo)致應(yīng)用顆粒過濾器作為實(shí)現(xiàn)新的和更嚴(yán)格的排放法規(guī)的優(yōu)先解決方案。無(wú)論使用濾清器系統(tǒng)是否能達(dá)到新的極限，顯然有必要進(jìn)一步改進(jìn)現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒以及隨之而來的燃料消耗和污染物排放。為了達(dá)到這一目標(biāo)，需要加深對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)過程及其相互作用的了解。借助現(xiàn)代光學(xué)診斷手段，可以在不影響從噴射開始到煙灰氧化過程結(jié)束的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)的情況下，以高時(shí)空分辨率研究這些現(xiàn)象。在本研究中，五種光學(xué)測(cè)量技術(shù)同時(shí)使用(四種同時(shí)使用)，以盡可能和詳細(xì)地表征發(fā)動(dòng)機(jī)過程的相互作用鏈。通過這種組合，可以在一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)內(nèi)檢測(cè)液體燃料相的傳播、激光誘導(dǎo)熒光(LIF)的混合物形成的質(zhì)量、點(diǎn)火和傾斜。
測(cè)量技術(shù)：
將五種不同的光學(xué)測(cè)量技術(shù)與兩個(gè)ICCD相機(jī)系統(tǒng)相結(jié)合，允許在單個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)內(nèi)在一個(gè)曲柄角度同時(shí)進(jìn)行比較大信息的測(cè)量。所使用的光學(xué)診斷和透明引擎的實(shí)驗(yàn)裝置。
三種基于激光的測(cè)量技術(shù)(Mie散射、LIF和LII)用YAG激光器同時(shí)工作在三個(gè)波長(zhǎng)。激光束通過光片光學(xué)被引導(dǎo)進(jìn)入燃燒室，可以調(diào)節(jié)燈板的高度。信號(hào)是通過活塞窗外的一個(gè)解耦鏡子，由四臺(tái)相同類型的柵極CCD 相機(jī)組合而成的，在（廣州市元奧儀器有限公司的pco.dicam) 超高速相機(jī)中，由三個(gè)相機(jī)與一個(gè)分束光學(xué)器件組合在一起。用于檢測(cè)紫外火焰光度的第四攝像機(jī)與其他攝像機(jī)光學(xué)分離。
在“噴壁相互作用”項(xiàng)目背景下，對(duì)同步光學(xué)測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)，調(diào)查表明，該技術(shù)幾乎可以同時(shí)分析柴油機(jī)燃燒的所有重要過程，如噴射、噴霧傳播、蒸發(fā)、點(diǎn)火、燃燒和煙塵排放。應(yīng)用比較大優(yōu)點(diǎn)是從一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中獲取比較大的信息量，而不丟失單個(gè)活動(dòng)復(fù)雜相互作用。
此修改表明，在可見的注射開始后不久，錐角和噴霧傳播方面沒有顯著的差異。隨著噴射時(shí)間的增加，隨著噴射流的破裂從噴嘴前列轉(zhuǎn)移，這種效應(yīng)變得更加明顯，從而增加穿透深度。隨后的蒸發(fā)顯示沿著燃燒碗壁的擴(kuò)散范圍更廣，并顯示進(jìn)入燃燒室的反彈更弱。點(diǎn)火發(fā)生在半圓形蒸汽區(qū)中部的同一曲柄角位置。
根據(jù)參考點(diǎn) OP1的燃燒開始，火焰區(qū)域也朝向燃燒室的外部區(qū)域移動(dòng)，并形成可觀測(cè)的明顯瘦燃燒環(huán)。噴霧對(duì)墻壁的實(shí)際撞擊點(diǎn)上出現(xiàn)的煙霧區(qū)發(fā)育程度較低，燃燒程度也較豐富。在燃燒的持續(xù)時(shí)間和結(jié)束時(shí)間方面，沒有明顯的差異，只是噴嘴前列的擴(kuò)散火焰區(qū)域更大。
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