بررسی عددی تأثیر چرخش و تغییر نحوه جابجایی سوزن بر رفتار فواره سوخت دیزل

نویسندگان

چکیده

در این مقاله تاثیر ایجاد جریان چرخشی و تغییر پروفیل جابجایی سوزن بر روی رفتار افشانه سوخت دیزل بررسی شده است. لذا، جریان دوفازی درون انژکتور دیزل با کمک دینامیک سیالات محاسباتی شبیه­سازی شده است. برای ایجاد هندسه نرم افزار سالیدورکز و برای شبکه­بندی و شبیه­سازی از نرم­افزار ای وی ال فایر استفاده شده است. ابتدا جریان مایع و مشخصات افشانه نازل­های استوانه­ای و مخروطی با جابجایی سوزن یکسان به­ صورت عددی بررسی شده است. نتایج عددی این مرحله نشان می­دهند که نازل مخروطی نسبت به نازل­ استوانه­ای طول نفوذ افشانه بیشتری دارد ولی قطر متوسط ساتر برای هر دو نازل یکسان است. در مرحله دوم به منظور افزایش زاویه مخروطی افشانه و بهبود کیفیت اتمیزاسیون، از خان درون نازل مخروطی استفاده گردیده و پروفیل جابجایی سوزن نیز تغییر داده شده است. نتایج عددی حاصل در این مرحله نشان می­دهند که این نازل­های جدید دارای زاویه مخروطی افشانه بیشتر و طول نفوذ و قطر متوسط ساتر کمتری نسبت به نازل­های شبیه سازی شده در مرحله اول می­باشند. بنابراین مشخصات افشانه سوخت از طریق ایجاد جریان چرخشی، تغییر پروفیل جابجایی سوزن و هندسه نازل قابل کنترل می­باشند. نتایج عددی و تجربی از تحقیقات پیشین اعتبارسنجی شده ­است.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Numerical investigation of the effect of swirl and needle lift profile change on the diesel fuel spray behavior

چکیده [English]

In this study, the effect of creation swirly flow and needle lift profile change on the behavior of the diesel fuel spray considered. To this end, two phase flow inside the diesel injector was simulated using the CFD. Solid works software has been used for geometry creation and AVL-Fire software has been used for meshing and simulating. Firstly, the liquid flow and spray characteristics of the cylindrical and conical nozzles with the same needle lift are investigated numerically. Numerical results of this step show that the conical nozzle has a longer penetration length than cylindrical nozzle, but Sauter mean diameter of these two nozzles are almost the same. In the second step, in order to increase the spray cone angle and improving atomization quality, spiral rifling like guides used in conical nozzle and needle lift profile had been changed. Numerical results of this step show that these new nozzles have more spray cone angle and less penetration length and sauter mean diameter than nozzles simulated in the first step. Thus the fuel spray characteristics can be controlled by creation of swirly flow and changing the nozzle geometry and needle lift profile. Numerical results and experimental data validated from previous researches.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Injector nozzle
  • Needle lift profile
  • Swirly flow
  • Spray penetration length
  • Spray cone angle