Injector dièsel Injector de combustible 0445110466 0445110717 0445110794 Bosch per a Jianghuai Auto

Gran Eddy Simulació de l'obertura d'un injector dièsel amb un model de cavitació bifàsica（part 1)

Resum.

En el present article, es presenten resultats indicatius de la simulació de flux durant la fase d'obertura d'un injector dièsel. Per capturar el camp de flux complex i les estructures de cavitació que es formen a l'injector, s'ha emprat la simulació de grans remolins, mentre que es va incloure la compressibilitat del líquid. Per tenir en compte els efectes de la cavitació, es va utilitzar un model de mescla homogènia en dues fases.

La velocitat de transferència de massa del model de barreja es va ajustar per limitar al màxim l'aparició de pressions negatives. Durant la simulació, s'han trobat pics de pressió en zones de col·lapse de vapor, amb una magnitud superior a 4000 bar, que és superior a la tensió de fluència dels materials comuns. La ubicació d'aquests pics de pressió es correspon bé amb la ubicació real de l'erosió tal com es troba a partir de les exploracions de raigs X.

1. Introducció

Els sistemes d'injecció dièsel tenen un paper fonamental en els motors de combustió interna ja que afecten a la formació de l'esprai de combustible, atomització i combustió, les emissions formades i l'eficiència del motor. Les velocitats de raig formades són de l'ordre de 500 m/s, amb pressions aigües amunt al voltant dels 2000 bar. Les tendències actuals mostren que les pressions d'injecció fins i tot pugen fins als 3000 bar, per tal de complir amb les futures legislacions de la UE en matèria d'emissions. No obstant això, els nivells de pressió més alts provoquen velocitats molt elevades a través dels passos tancats de l'injector de dièsel i fortes acceleracions en canvis bruscos de direcció (cantonades, filets, etc.), que fan que la pressió estàtica local caigui per sota de la pressió de saturació i provoqui cavitació.

A més, la cavitació pot provocar danys per l'erosió per cavitació i una greu degradació del rendiment de l'injector, fins i tot una fallada catastròfica de l'injector, que podria danyar el motor si la punta de l'injector es trenca. Hi ha hagut molts esforços per a la predicció de l'erosió de l'injector dièsel, vegeu, per exemple, el treball de Koukouvinis et al. [1].