2488244 Injector de combustibil diesel pentru motoarele Scania DC09/DC13/DC16

Cavitația dinamică în interiorul unui injector diesel de înaltă performanță – o investigație experimentală și CFD （partea 4）

Pe scurt: 

Imagistica de mare viteză a cavitației într-un orificiu de control a evidențiat un efect hidraulic de pulsație neobservat în studiile anterioare.Cavitația golului mare a fost creată de-a lungul peretelui orificiului și odată ce a fost atinsă secțiunea conică, a avut loc umplerea în amonte de-a lungul orificiului.Când umplerea a ajuns la intrarea orificiului, a existat o tranziție a structurii curgerii, cavitația de gol mare a fost reformată și procesul s-a repetat

Modelarea avansată a turbulenței în simulările CFD a produs rezultate care sunt mult mai precise decât modelele standard în comparație cu rezultatele experimentale.

CFD-ul a corespuns cu cavitația de gol mare pulsatorie de-a lungul orificiului și evenimentul de umplere.

Frecvența acestui comportament asupra rezultatelor CFD a fost de asemenea de acord cu cea a experimentului.

CFD-ul a arătat că debitul era, de asemenea, pulsatoriu, legat de comportamentul de cavitație descris mai sus.Faptul că media Cd din CFD a fost de acord cu cea măsurată în experiment a dat încredere că pulsația debitului CFD a fost precisă.

Utilizarea LSM-urilor a permis dezvoltarea modelelor LES CFD într-un interval de timp gestionabil.Acest lucru a economisit timp considerabil în dezvoltarea modelelor pentru componente de dimensiune reală.

În cazul injectorului real, frecvența cavitației pulsatoare a fost prea mare pentru a influența performanța motorului.Conștientizarea fenomenului oferit de această lucrare va permite evitarea oricăror efecte potențial adverse la nivelurile viitoare de proiectare.

Referințe
[1]C.Soteriou, M. Smith și R. Andrews, „Cavitation hydraulic flip and atomization in direct injection diesel sprays”, în IMechE C465/051/93, 1993.
[2]C.Soteriou, M. Smith și R. Andrews, „Injecția cu diesel - iluminarea foliei cu lumină laser a dezvoltării cavitației în orificii”, în IMechE C529/018/98, 1998.
[3]B.Befrui, P. Spiekermann, MA Shost și M.-C.Lai, „VoF-LES Studies of GDi Multi-Hole Nozzle Plume Primary Breakup and Comparison with Imaging Data”, în ILASS Europe Conference on Liquid Atomization and Spray Systems, Chania, Grecia, 2013.
[4]RE Bensow, „Simulation of the unsteady cavitation on the Delft Twist11 foil using RANS, DES and LES”, în al doilea simpozion internațional despre propulsoare marine, Hamburg, Germania, 2011.
[5]C.Egerer, S. Hickel, S. Schmidt și N. Adams, „Analysis of turbulent cavitating flow in a micro channel”, în SHF Conference on Hydraulic Machines and Cavitation / Air in Water Pipes, Grenoble, Franța, 2013.
[6]ML Shur, PR Spalart, MK Strelets și AK Travin, „A hybrid RANS-LES approach with delayed-DES and wall-modelled LES capabilities”, în International Journal of Heat and Fluid Flow, 2008.
[7] C. Arcoumanis, JM Nouri și RJ Andrews, „Application of Refractive Index Matching to a Diesel Nozzle Internal Flow,” în al 6-lea Simpozion Internațional privind Aplicațiile Tehnicilor Laser la Mecanica Fluidelor, 1992. [8] D. Bush, CCESoteriou , M. Winterbourn și C Daveau, „Investigarea componentelor de control hidraulic în injectoare de înaltă performanță” în Sisteme de combustibil pentru motoare IC, IMechE 2015.