بررسی عددی تاثیر ایجاد جریان چرخشی درون نازل و افزایش فشار تزریق بر روی کاویتاسیون و خصوصیات افشانه سوخت دیزل

در این مقاله به بررسی تاثیر تغییر هندسه و ایجاد جریان چرخشی درون نازل انژکتور و افزایش فشار تزریق بر شدت کاویتاسیون و مشخصات افشانه حاصل با استفاده از نرم افزار fire پرداخته شده است. بدین منظور پس از شبیه سازی انژکتور با سوراخ نازل استوانه ای و مخروطی همگرا و اعتبارسنجی نتایج عددی با نتایج تجربی موجود، از خان درون سوراخ نازل مخروطی همگرا و همچنین فشارهای تزریق متفاوت استفاده شده است. نتایج عددی نشان می دهند که استفاده از خان منجر به افزایش زاویه مخروطی افشانه و کاهش طول نفوذ و قطر متوسط ذرات می گردد. همچنین افزایش فشار تزریق منجر به افزایش طول نفوذ افشانه و کاهش زاویه مخروطی افشانه و قطر متوسط ذرات می شود. به منظور محاسبه مقادیر زاویه مخروطی افشانه از نرم افزار matlab استفاده شده است. افزایش طول نفوذ افشانه در این حالت، احتمال آن که پاشش سوخت به پیستون و یا دیواره های سیلندر برخورد کند و در نتیجه آن مقدار هیدروکربن نسوخته افزایش و بازده موتور کاهش یابد، را افزایش می دهد. بنابراین مشخصات افشانه سوخت از طریق تغییر هندسه نازل و فشار تزریق می توانند کنترل شوند.

Numerical investigation on the effect of creating swirly flow inside the nozzle and injection pressure increase on the cavitation and diesel fuel spray characteristics

In this paper, the effect of changing geometry and creating swirly flow inside the injector nozzle and increase of injection pressure on the cavitation and resulted spray characteristics are investigated using Fire software. To this end, after simulating injector with cylinderical and conical nozzle holes and validating numerical resultswith experimental data, spiral rifling like guide inside the converged conical nozzle hole and different injection pressure have been used. Numerical results show that using spiral rifling like guide leads to increasing spray cone angle and decreasing penetration length and Sauter mean diameter. Also, increase of the injection pressure leads to increasing penetration length and decreasing spray cone angle and sauter mean diameter. Matlab software has been used in order to calculating the spray cone angle. The increased spray penetration length in this case may lead to impingement and bore wetting resulting increased hydrocarbon emissions and decreasing engine efficiency. Thus,the fuel spray characteristics can be controlled by changinenozzle geometry and injection pressure.