Численное моделирование течения топлива в проточных частях распылителя форсунки

На базе программного комплекса вычислительной гидродинамики ANSYS Fluent выполнено численное моделирование процесса впрыска топлива через распылитель форсунки дизельного двигателя в стационарной и нестационарной постановках задачи с учетом мультифазности среды. При практически полном совпадении интегральных характеристик впрыска в первом и во втором случаях показаны заметные различия в структурах течения, соотношении жидкой и паровой фаз топлива, отражающие факт развития процесса во времени и, как следствие, сдвиг по времени давления впрыска и цикловой подачи топлива. Это обстоятельство должно быть учтено при расчетах и проектировании перспективных систем топливоподачи дизельных двигателей.

Литература

[1] Грехов Л.В., Иващенко Н.А., Марков В.И. Топливная аппаратура и системы управления дизелей. Москва, Изд-во Легион-Автодата, 2005. 344 с.

[2] Гришин Ю.А., Хмелев Р.Н., Базаева Н.С. Постановка граничных условий при математическом описании течения дизельного топлива в трубе. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2011, № 2(83), с. 102–108.

[3] Рысс К.Н., Денисов А.А., Грехов Л.В., Гришин Ю.А. Расчетное прогнозирование расходных характеристик распылителей дизельной топливной аппаратуры. Известия Волгоградского государственного технического университета, 2013, т. 5, № 12, с. 57–60.

[4] Husmeir F. Reduced injector losses and improved spray pattern. MTZ, 2013, vol. 74, no. 11, pp. 42–45.

[5] Стремяков А.В. Улучшение показателей транспортного дизеля, работающего на дизельном топливе и смесевых биотопливах, путем совершенствования конструкции распылителей форсунок. Автореф. диc. канд. техн. наук. Москва, 2011. 16 с.

[6] Белов И.А., Исаев С.А. Моделирование турбулентных течений. Санкт-Петербург, БГТУ, 2001. 108 с.

[7] Зализняк В.Е. Основы вычислительной физики. Ч.1. Введение в конечно-разностные методы. Москва, Техносфера, 2008. 224 с.

[8] Patankar S.V. Numerical Heat Transfer and Fluid Flow. McGrаw-Hill, Hemisphere Publishing Corporation, 1980. 197 p.

[9] Fletcher C.A.J. Computational Techniques for Fluid Dynamics 2: Specific Techniques for Different Flow Categories. Springer-Verlag, 1998. 496 p.

[10] ANSYS Fluent v.14.5. Release. 7.3.4. Compressible liquid density method.

[11] Kuleshov A.S. Use of Multi-Zone DI Diesel Spray Combustion Model for Simulation and optimization of Performance and Emissions of Engines with Multiple Injection. SAE Paper, 2006, no. 2006-01-1385, pp.1–17.

[12] DIESEL-RK is an engine simulation tool. URL: http://www.diesel-rk.bmstu.ru/ (дата обращения 15 мая 2015).