Рис. 5. Дальнобойность топливного факела клапанной форсунки, полученная
по различным расчетным методикам:
1
— эксперимент (линейная часть);
2
— эксперимент;
3–6
— зависимости Дента,
Люстгартена, Хироясу, Хироясу (линейная часть)
Рис. 6. Схема процесса впрыскива-
ния штифтовой форсункой
К сожалению, процессы фор-
мирования и развития кавитации,
а также процессы развития струй
топлива, формируемых штифтовой
форсункой при впрыскивании, не-
достаточно изучены. В работе [18]
показано также, что применение
широко используемых для мно-
госопловых форсунок полуэмпи-
рических зависимостей (Хироясу,
Арай, Дент, Люстгартен) для рас-
чета дальнобойности и мелкости
распыливания не дают хороших ре-
зультатов (рис. 5). С этой целью
были проведены численные иссле-
дования [19], в ходе которых смо-
делирован процесс впрыскивания
штифтовой форсункой, условно разделенный на два этапа: течение
топлива в каналах распылителя форсунки и развитие струй топлива с
испарением капель внутри цилиндра (рис. 6).
На первом этапе расчетных исследований (см. рис. 4) определя-
лись расходные характеристики течения топлива в распылителе, ха-
рактеристики турбулентности, толщина потока на выходе из распыли-
теля, области, занятые паром, образовавшимся в процессе кавитации,
и области, занятые воздухом, проникающим из цилиндра в каналы
распылителя. При этом использовался ПК
ANSYS Fluent
14, позво-
ляющий моделировать течение двухфазного потока (жидкость и пар)
в проточной части распылителя штифтовой форсунки. Полученные
данные использовались как исходные для второго этапа (см. рис. 6),
88 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 6