内燃机工程

作者：张俊红,李晨阳,裴国斌,李哲华,王西博,林杰威

单位：天津大学 内燃机燃烧学国家重点实验室,天津 300354,天津仁爱学院 机械工程系,天津 301636,天津大学 内燃机燃烧学国家重点实验室,天津 300354,天津大学 内燃机燃烧学国家重点实验室,天津 300354,天津大学 内燃机燃烧学国家重点实验室,天津 300354,天津大学 内燃机燃烧学国家重点实验室,天津 300354,天津大学 内燃机燃烧学国家重点实验室,天津 300354

关键词：喷油嘴,优化,结构参数,空化,喷雾,

基金：国家重点研发计划项目（2017YFB0103504）

结合柴油机喷油嘴内部流动和喷雾数值计算模型，基于支持向量机构建了喷油嘴性能代理模型，研究了喷油嘴结构参数对内部流动和空化现象及喷雾特性的影响，并通过多目标遗传算法NSGA—Ⅱ对喷油嘴结构进行了多目标优化。结果表明：喷孔直径从0.10 mm增大到0.20 mm，喷孔出口质量流量增大336.31%，孔内产生剧烈空化现象，喷雾贯穿距和索特平均直径（Sauter mean diameter， SMD）分别增大74.04%和46.19%。减小喷孔长度会改善喷雾性能，但同时使孔内空化现象加剧，影响流动性能。入口圆角半径的存在能有效减弱孔内的空化现象，提高雾化性能，当入口圆角半径从0增大到0.016 mm时，出口质量流量和喷雾贯穿距分别增大22.50%、17.76%，SMD减小12.22%。喷孔倾斜角越小，空化现象越弱，其对喷雾特性影响较小。优化后的喷油嘴出口质量流量和喷雾贯穿距分别增大了21.19%和11.91%，燃油蒸气体积和SMD分别减小了81.38%和1.37%，流动性能和喷雾性能均得到改善。

来源：2022年第2期

《内燃机工程》期刊编辑部

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