噴霧特性

噴霧特性是燃油噴入燃燒室後的霧化和空間分布形態,主要包括貫穿距離、噴霧錐角和噴霧粒徑,這些都與燃燒室內的空氣利用及混合均勻性有密切關係。

基本介紹

  • 中文名:噴霧特性
  • 外文名:spray characteristics
  • 領域:汽車
貫穿距離,噴霧錐角,噴霧粒徑,

貫穿距離

柴油機燃燒時,希望油束儘可能到達燃燒室壁面附近,以使燃料分布區域擴大,特別是高負荷時,由於噴油過程一般要持續到著火以後,易產生“火包油”現象,這時希望油束有足夠的貫穿力,穿透火焰到達周圍空氣區。
對於最常用的孔式噴油器,隨噴油壓力的提高,貫穿距離增大,並且貫穿距離隨時間變化呈現出兩階段變化特性,這即為液柱階段和分裂階段。貫穿距離隨噴霧錐角變大以及霧化程度提高而減小。

噴霧錐角

噴霧錐角過小,則燃油霧化程度會變差,並且不能有效地在燃燒室空間中分布;而噴霧錐角過大,貫穿距離會減少,火焰會變得短而粗。一般隨噴油壓力和噴孔直徑的增加,噴霧錐角增加,這是由於較大的雷諾數Re在緊靠噴孔附近的下游處引起較大的湍流度的緣故。

噴霧粒徑

燃油的霧化可以大大增加油粒與周圍空氣接觸的表面積,加速吸熱和氣化過程,對燃燒放熱規律和著火點位置都有重要影響。常用的評價噴霧粒徑的指標有平均粒徑、索特平均粒徑和粒徑分布。平均粒徑是指所有油粒直徑的算術平均值。索特平均粒徑(souter mean diameter ,SMD)是所有油粒總體積與總表面積之比。一般柴油噴霧粒徑在10~50μm範圍內,SMD約為20~40μm。粒徑分布則既表示了油粒大小又表示了其均勻程度。
噴霧粒徑大小受多種因素的影響。一般減小噴孔直徑、增大噴油壓力(使初速度增加)、增大空氣密度(背壓增大)、減小燃油粘度和表面張力等,都會使油粒直徑減小。

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