柴油机近喷嘴区初始射流雾化机理的研究

摘要：借助开源 CFD 软件 OpenFOAM 平台，引入气泡生长的 Rayleigh 动力学关系式，在原两相流模型的基础上，加入 环境气体相，考虑环境气体（空气）对射流破碎的影响，并对压力、体积分数的求解方程进行改造，重构空化模型中的质量 输运方程，建立了多相流模型，基于这一模型对柴油机近喷嘴区射流初始雾化过程进行了数值计算。结果表明：燃油近嘴区 初始射流破碎主要是喷嘴内湍流、空化以及射流与环境气体的空气动力学效应共同作用的结果。喷嘴内湍流效应造成近嘴区 射流的初始扰动以及射流初始表面波的形成；空化气泡溃灭产生强烈的扰动促使近嘴区射流表面波增长以及射流破碎；射流 与环境气体的空气动力学效应使射流表面波增长进一步加强，加速了射流破碎；此外，环境气体的气动力作用还加速燃油射 流的二次破碎。

关键词：喷油嘴；燃油雾化机理；空化；数值模拟