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高效清洁燃烧

摘要

燃油系统调速器是发动机保持稳定转速的核心部件，喷嘴挡板阀流场涡流影响燃油系统调速器响应特性。基于某新型燃油系统调速器喷嘴挡板阀，采用雷诺相似准则设计了其可视化实验模型，确定了喷嘴挡板阀PIV（Particle Image Velocimetry）实验方案，实验设备及型号见表1。 实验中，在流场中散布均匀的示踪粒子，使用高频激光照亮示踪粒子并使用CCD相机拍照，实验装置如图1所示。实验研究了不同喷嘴挡板间隙下的流场旋涡分布，如图2所示。 在喷嘴挡板间隙为0.1mm、0.3mm和0.5mm下，实验测量了不同流量下喷嘴挡板阀流场旋涡分布，如图3所示。 实验研究表明：喷嘴挡板阀流场区域一中，随着喷嘴挡板间隙的增大，旋涡尺度先减小后增大，最后又减小，并且在0.5mm间隙时，流场旋涡尺度最大，在1.2mm间隙时，节流孔射流方向改变，且节流孔上侧旋涡整体右移；区域二中，环形区域及其右下侧旋涡随着喷嘴挡板间隙的增大，旋涡尺度先减小后增大，最后减小，且在间隙为0.5mm时，旋涡尺度达到最大；区域三流场随着喷嘴挡板间隙的增大，旋涡尺度无明显变化，但其中间区域的旋涡数量先增加后减小，最后消失，右上角区域的旋涡在间隙为1.2mm时消失。喷嘴挡板间隙为0.1mm时，随着流量增大，喷嘴挡板阀流场区域一中，节流孔上侧旋涡数量减少，下侧旋涡数量增加；区域二中，环形区域右侧旋涡向上移动后回到原位，下侧壁面处旋涡尺度减小且向下移动；区域三中，中间区域旋涡尺度逐渐增大，右上角区域旋涡逐渐消失。喷嘴挡板间隙为0.3mm时，随着流量增大，喷嘴挡板阀流场区域一中，节流孔上侧旋涡尺度逐渐增大且数量增加，下侧旋涡逐渐变得明显；区域二中，环形区域下侧壁面处旋涡尺度先增大后减小；区域三中，中间区域的旋涡向下移动且数量减少。喷嘴挡板间隙为0.5mm时，随着流量增大，喷嘴挡板阀流场区域一中，节流孔上侧旋涡尺度先增大后减小，且旋涡数量中间增多；区域二中，环形区域右侧旋涡向上移动后回到原位且尺度减小，右下侧壁面处旋涡逐渐向下移动且尺度减小；区域三中，左侧区域旋涡尺度逐渐减小，中间区域旋涡逐渐消失，右上侧区域旋涡尺度稍有增大。研究结果可为新型发动机调速系统设计提供重要的指导和借鉴。

关键词

调速器;喷嘴挡板阀;可视化;PIV;旋涡;燃油系统

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