[發(fā)明專利]一種可變噴油率的柴油噴霧貫穿距預(yù)測方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010556843.5 | 申請日： | 2020-06-18 |
| 公開（公告）號： | CN111553096B | 公開（公告）日： | 2022-08-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉龍;賈偉男;彭雁;梅齊昊 | 申請（專利權(quán)）人： | 哈爾濱工程大學(xué) |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;F02M65/00;G06F111/10 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 150001 黑龍江省哈爾濱市南崗區(qū)*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 可變 噴油率 柴油 噴霧 貫穿 預(yù)測 方法 | ||
本發(fā)明的目的在于提供一種可變噴油率的柴油噴霧貫穿距預(yù)測方法，適用于可變噴油率的柴油噴霧貫穿距預(yù)測，屬于現(xiàn)象學(xué)建模方法。本方法主要包括：基于射流力學(xué)理論，建立有效噴射速度隨噴射速度的變化解析式，將有效噴射速度替換噴射速度引入到適用于恒定噴油率計算的噴霧模型中，得到適用于可變噴油率的噴霧模型用于貫穿距的預(yù)測。本發(fā)明所建立的噴霧模型具有可靠的理論依據(jù)，所用建模方法具有較強的屬性描述能力且模型簡單、易于參數(shù)化研究、且能夠?qū)崿F(xiàn)對變噴油率的噴霧貫穿距預(yù)測。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及的是一種柴油噴霧方法，具體地說是柴油噴霧預(yù)測方法。
背景技術(shù)
隨著多次噴射、柴油微噴引燃天然氣等燃燒策略的應(yīng)用，柴油高壓微量噴射技術(shù)逐漸成為本領(lǐng)域的研究熱點。高壓微噴技術(shù)是未來實現(xiàn)高效、低排放的重要技術(shù)手段，因此對高壓微量噴射條件下的發(fā)動機缸內(nèi)噴霧混合特性進行研究顯得尤為重要。
柴油噴霧混合特性的精準(zhǔn)快速預(yù)測對于理解和定量分析柴油機的燃燒過程至關(guān)重要。現(xiàn)象學(xué)噴霧模型具有研究成本低、研發(fā)時間短、與實驗獨立性高等優(yōu)點。因而已被廣泛應(yīng)用于噴霧特性參數(shù)的精準(zhǔn)預(yù)測及基于模型的系統(tǒng)參數(shù)化設(shè)計中。
由于高壓微量噴射具有典型的三角形噴油率曲線，但目前現(xiàn)有的經(jīng)典現(xiàn)象學(xué)噴霧模型，絕大多數(shù)只適用于恒定噴油率條件(矩形噴油率曲線)下的噴霧貫穿距預(yù)測。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能進行噴霧貫穿距精準(zhǔn)預(yù)測的一種可變噴油率的柴油噴霧貫穿距預(yù)測方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：
本發(fā)明一種可變噴油率的柴油噴霧貫穿距預(yù)測方法，其特征是：
(1)根據(jù)包括噴油量、噴油型線、噴射持續(xù)期tj在內(nèi)的噴射條件，獲取到該條件下噴嘴出口處的噴射速度Uinj(t)；
(2)根據(jù)外界環(huán)境條件獲取該條件下的環(huán)境氣體密度ρg；
(3)根據(jù)噴射速度Uinj(t)、噴射持續(xù)期tj、噴孔直徑dnoz、噴孔橫截面積Anoz、燃油密度ρl，獲取質(zhì)量平均噴射速度UAV：
(4)根據(jù)噴孔直徑dnoz、燃油密度ρl及環(huán)境氣體密度ρg，獲取有效噴孔直徑deq：
(5)根據(jù)有效噴孔直徑deq、質(zhì)量平均噴射速度UAV、斯托克斯數(shù)St獲取噴霧射流響應(yīng)時間常數(shù)τv：
(6)根據(jù)質(zhì)量平均噴射速度UAV，噴霧射流響應(yīng)時間常數(shù)τv獲取有效噴射速度Ueff(t)：
(7)將有效噴射速度替代噴射速度引入適用于恒定噴油率條件下的貫穿距現(xiàn)象學(xué)模型，得到適用于可變噴油率的柴油噴霧現(xiàn)象學(xué)模型用于噴霧貫穿距Stip的精準(zhǔn)預(yù)測：Cd為噴嘴流量系數(shù)，β為描述速度分布曲線及燃油體積分?jǐn)?shù)的無量綱因子，θ為噴霧錐角。
本發(fā)明的優(yōu)勢在于：本發(fā)明中將噴霧尖端的動量流和燃油質(zhì)量流量之比定義有效噴射速度，將噴霧尖端的有效噴射速度Ueff(t)與噴孔出口處的噴射速度Uinj(t)相關(guān)聯(lián)，并建立有效噴射速度隨噴射速度的響應(yīng)關(guān)系式，將有效噴射速度引入適用于恒定噴油率的噴霧模型中，提供一種基于有效噴射速度且適用于變噴油率的噴霧貫穿距現(xiàn)象學(xué)計算方法。這一建模方法能夠進一步解析變噴油率條件下的噴霧傳播過程，為缸內(nèi)噴霧特性參數(shù)化研究提供一種新的研究方法和研究思路。
附圖說明
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