舰船柴油机微通道内燃油空化现象的模型对比

摘要：

喷油器是舰船柴油机的关键部件,喷油器喷孔、控制腔进出油孔直径一般在0.2～0.5 mm之间,属于典型的微通道结构.高压喷射时通道内发生的空化现象,严重影响柴油机的可靠性.湍流和空化模型的选择是使用数值计算方法研究上述空化问题的关键.基于Winklhofer微通道燃油试验,使用代表性较强的3种湍流模型和2种空化模型构建微通道模型,将仿真与试验结果对比分析.研究结果表明:重整化群(RNG)κ-ε+Zwart-Gerber-Belamri(ZGB)模型、RNG κ-ε+Schnerr-Sauer(SS)模型这两种组合所得的压力梯度值与试验数据相近,误差在7％以下;不同模型组合计算得到的空化分布存在差异;在19～85 bar压差范围内,Realizable κ-ε+ZGB模型、RNG κ-ε+ZGB模型所得出口质量流量与试验数据的变化趋势吻合,且误差不到4％;截面流速计算方面,RNG κ-ε+SS模型的计算误差最小,误差处于10％以下.

关键词：舰船柴油机、喷油器、空化、微通道、模型对比

所属期刊栏目：44

分类号：TK421(内燃机)

资助基金：国家自然科学基金51879269

在线出版日期：2023-11-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：3091-3100