2488244 Injektor za dizel gorivo za Scania DC09/DC13/DC16 motore

Dinamička kavitacija unutar dizel injektora visokih performansi – eksperimentalno i CFD istraživanje (4. dio)

Ukratko: 

Snimanje kavitacije velikom brzinom unutar kontrolnog otvora otkrilo je pulsirajući hidraulički efekat koji nije viđen u prethodnim studijama. Duž zida otvora stvorena je velika šupljina i kada se dosegne konusni dio, došlo je do zatrpavanja uzvodno duž otvora. Kada je zatrpavanje došlo do ulaza u otvor, došlo je do prijelaza strukture protoka, reformisane velike šupljine i proces se ponovio

Napredno modeliranje turbulencije u CFD simulacijama dalo je rezultate koji su mnogo precizniji od standardnih modela u poređenju sa eksperimentalnim rezultatima. 

CFD je odgovarao pulsirajućoj kavitaciji velikih šupljina duž otvora i događaju ponovnog punjenja. 

Učestalost ovakvog ponašanja na CFD rezultatima također se slagala s onom u eksperimentu. 

CFD je otkrio da je brzina protoka također pulsirala, povezana s kavitacijskim ponašanjem opisanim gore. Činjenica da se prosječan Cd u CFD-u slaže sa onim izmjerenim u eksperimentu dala je sigurnost da je pulsiranje brzine protoka CFD-a bilo tačno. 

Korištenje LSM-a omogućilo je razvoj LES CFD modela u upravljivom vremenskom okviru. Ovo je uštedjelo značajno vrijeme u razvoju modela za komponente prave veličine. 

U slučaju pravog injektora, frekvencija pulsirajuće kavitacije bila je previsoka da bi uticala na performanse motora. Svijest o fenomenu koji pruža ovaj rad omogućit će izbjegavanje svih potencijalnih štetnih efekata u budućim nivoima projektovanja.

Reference
[1]C. Soteriou, M. Smith i R. Andrews, "Kavitacijsko hidraulično okretanje i atomizacija u dizel sprejevima s direktnim ubrizgavanjem", u IMechE C465/051/93, 1993.
[2]C. Soteriou, M. Smith i R. Andrews, "Diesel injection - lasersko svjetlosno osvjetljenje limova razvoja kavitacije u otvorima", u IMechE C529/018/98, 1998.
[3]B. Befrui, P. Spiekermann, MA Šost i M.-C. Lai, "VoF-LES studije primarnog raspadanja mlaznice sa više otvora GDi i poređenje sa slikovnim podacima", na konferenciji ILASS Europe o raspršivanju tečnosti i sistemima za raspršivanje, Hanija, Grčka, 2013.
[4]RE Bensow, "Simulacija nestabilne kavitacije na foliji Delft Twist11 koristeći RANS, DES i LES", u Drugom međunarodnom simpoziju o morskim pogonima, Hamburg, Njemačka, 2011.
[5]C. Egerer, S. Hickel, S. Schmidt i N. Adams, "Analiza turbulentnog kavitacionog toka u mikro kanalu", na SHF konferenciji o hidrauličnim mašinama i kavitaciji / Vazduh u vodovodnim cijevima, Grenoble, Francuska, 2013.
[6]ML Shur, PR Spalart, MK Strelets i AK Travin, "Hibridni RANS-LES pristup sa odloženim-DES i LES-modeliranim na zidu" u International Journal of Heat and Fluid Flow, 2008.
[7] C. Arcoumanis, JM Nouri i RJ Andrews, "Primjena indeksa refrakcije koji odgovara unutrašnjem toku dizel mlaznice", na 6. međunarodnom simpoziju o primjeni laserskih tehnika u mehanici fluida, 1992. [8] D. Bush, CCESoteriou , M. Winterbourn i C Daveau, "Investigating komponente hidraulične kontrole u injektorima visokih performansi" u Sistemi goriva za IC motore, IMechE 2015.