2488244 Injektor za dizelsko gorivo za Scania DC09/DC13/DC16 motore

Dinamička kavitacija unutar dizelske brizgaljke visokih performansi – eksperimentalno i CFD istraživanje （4. dio）

Ukratko: 

Brzo snimanje kavitacije unutar kontrolnog otvora otkrilo je pulsirajući hidraulički učinak koji nije viđen u prethodnim studijama. Duž stijenke otvora stvorena je velika šupljina i nakon što je dosegnut konusni dio, došlo je do zatrpavanja uzvodno duž otvora. Kada je zatrpavanje stiglo do ulaza u otvor, došlo je do promjene strukture strujanja, velika šupljina je reformirana i proces se ponavlja

Napredno modeliranje turbulencije u CFD simulacijama dalo je rezultate koji su znatno precizniji od standardnih modela u usporedbi s eksperimentalnim rezultatima. 

CFD je odgovarao pulsirajućoj kavitaciji velikih šupljina duž otvora i događaju povratnog punjenja. 

Učestalost ovog ponašanja na rezultatima CFD-a također se slaže s onom u eksperimentu. 

CFD je otkrio da je brzina protoka također pulsirala, povezana s gore opisanim ponašanjem kavitacije. Činjenica da se prosječni Cd u CFD-u slaže s onim izmjerenim u eksperimentu dala je povjerenje da je pulsiranje brzine protoka CFD-a bilo točno. 

Korištenje LSM-ova omogućilo je razvoj LES CFD modela u upravljivom vremenskom okviru. Ovo je znatno uštedjelo vrijeme u razvoju modela za komponente stvarne veličine. 

U slučaju pravog injektora, frekvencija pulsirajuće kavitacije bila je previsoka da bi utjecala na performanse motora. Svijest o fenomenu koju pruža ovaj rad omogućit će da se izbjegnu svi potencijalno štetni učinci u budućim razinama projektiranja.

Reference
[1]C. Soteriou, M. Smith i R. Andrews, "Kavitacijski hidraulički preokret i raspršivanje u dizel sprejevima s izravnim ubrizgavanjem", u IMechE C465/051/93, 1993.
[2]C. Soteriou, M. Smith i R. Andrews, "Diesel injection - lasersko svjetlo osvjetljenje razvoja kavitacije u otvorima," u IMechE C529/018/98, 1998.
[3]B. Befrui, P. Spiekermann, MA Shost i M.-C. Lai, "VoF-LES Studies of GDi Multi-Hole Nozzle Plume Primary Breakup and Comparison with Imaging Data", na ILASS europskoj konferenciji o raspršivanju tekućine i sustavima raspršivanja, Chania, Grčka, 2013.
[4]RE Bensow, "Simulacija nestabilne kavitacije na Delft Twist11 foliji korištenjem RANS, DES i LES," na Drugom međunarodnom simpoziju o pomorskim propulzorima, Hamburg, Njemačka, 2011.
[5]C. Egerer, S. Hickel, S. Schmidt i N. Adams, "Analiza turbulentnog kavitirajućeg protoka u mikro kanalu," na SHF konferenciji o hidrauličkim strojevima i kavitaciji / Zrak u vodovodnim cijevima, Grenoble, Francuska, 2013.
[6] ML Shur, PR Spalart, MK Strelets i AK Travin, "Hibridni RANS-LES pristup s mogućnostima odgođenog DES-a i zidno modeliranog LES-a", u International Journal of Heat and Fluid Flow, 2008.
[7] C. Arcoumanis, JM Nouri i RJ Andrews, "Primjena usklađivanja indeksa loma s unutarnjim protokom dizelske mlaznice," na 6. međunarodnom simpoziju o primjeni laserskih tehnika u mehanici fluida, 1992. [8] D. Bush, CCESoteriou , M. Winterbourn i C Daveau, "Investigating hidrauličke upravljačke komponente u mlaznicama visokih performansi" u sustavima goriva za motore s ugrađenim motorom, IMechE 2015.