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柴油机燃油喷雾过程的模拟计算及实验研究
摘要
柴油机燃油喷雾过程是影响柴油机燃烧效率、排放性能的关键因素之一。本文以某型号的柴油机为研究对象，探究其燃油喷雾过程的模拟计算与实验研究。首先，通过理论计算，得到某型号柴油机在不同工况下的压力、温度、质量流率等参数。其次，设计实验并搭建测试装置进行试验，得到柴油机燃油的喷射速度和喷雾角度等实验数据。最后，利用计算机模拟的方法对实验数据进行了验证，并对喷雾过程进行分析和探讨。研究结果表明，该型柴油机在不同负荷工况下的峰值喷射速度和喷雾角度有所差异，同时在不同的工作状态下，柴油机的压力、温度和质量流率等参数也有变化。本研究对于柴油机的运行参数及其喷雾过程情况有较为深入的了解，对于柴油机的优化设计和燃烧效率提高有一定的参考意义。
关键词：柴油机；燃油喷雾；模拟计算；实验研究；运行参数分析
Abstract
Thefuelinjectionprocessofdieselengineisoneofthekeyfactorsaffectingthecombustionefficiencyandemissionperformance.Inthispaper,acertainmodelofdieselengineistakenastheresearchobjecttoexplorethesimulationcalculationandexperimentalstudyofitsfuelinjectionprocess.Firstly,thetheoreticalcalculationisusedtoobtaintheparameterssuchaspressure,temperatureandmassflowrateofacertainmodelofdieselengineunderdifferentoperatingconditions.Secondly,theexperimentaltestdeviceisdesignedandconstructedtoobtaintheexperimentaldatasuchasinjectionspeedandsprayangleofdieselfuel.Finally,thecomputersimulationmethodisusedtoverifytheexperimentaldataandanalyzethesprayprocess.Theresearchresultsshowthatthepeakinjectionspeedandsprayangleofthedieselenginearedifferentunderdifferentloadconditions,andtheparameterssuchaspressure,temperatureandmassflowrateofthedieselenginealsochangeunderdifferentoperatingconditions.Thisstudyhasacertainreferencevaluefortheoptimizationdesignandcombustionefficiencyimprovementofdieselengine.
Keywords:Dieselengine;Fuelinjection;Simulationcalculation;Experimentalstudy;Analysisofoperatingparameters
正文
1、引言
柴油机是一种应用广泛的内燃机，其燃油喷雾过程对其燃烧效率、动力性和排放性能等都有着直接的影响。随着现代科技的不断发展，计算机模拟技术和实验测试技术越来越成熟，这为研究柴油机燃油喷雾过程提供了更多的途径和手段。因此，本文针对某型号柴油机的燃油喷雾过程进行了模拟计算和实验研究，并对其进行了分析和探讨。
2、柴油机燃油喷雾过程的模拟计算
2.1理论计算
柴油机的燃油喷雾过程是在高压油管中实现的，其喷油压力和喷油量的大小直接影响到柴油机的燃烧效率和排放性能。因此，通过理论计算得出柴油机在不同工况下的压力、温度和质量流率等参数是十分必要的。
以某型号柴油机为例，假设其缸径为80mm，活塞行程为85mm，排量为1.5L，最大输出功率为75kW。通过计算得到不同负荷工况下柴油机的进气压力、进气温度、排气压力和排气温度，如表1所示。
表1柴油机不同负荷工况下的参数
负荷工况进气压力/MPa进气温度/K排气压力/MPa排气温度/K
0%0.12980.05550
25%0.153130.07600
50%0.23280.09650
75%0.253430.12700
100%0.33580.15750
通过理论计算，我们可以得到柴油机在不同负