Форсунка дизельного топлива 456-3493 для запасных частей двигателя грузовика Caterpillar C9.3 CAT

Динамическая кавитация внутри высокопроизводительной дизельной форсунки – экспериментальное и CFD исследование (часть 1)

Абстрактный.

Для исследования переходного течения и явлений кавитации в регулирующем устройстве внутри высокопроизводительной дизельной форсунки использовалось сочетание моделирования и специальных экспериментальных методов. Динамическое поведение кавитации было зафиксировано на крупномасштабной прозрачной модели, которая затем использовалась для разработки и проверки усовершенствованной модели CFD турбулентности с помощью моделирования крупных вихрей. Эти методы используются в Delphi для получения информации и оптимизации производительности инжектора в реальном масштабе.

1 Введение

Дизельный инжектор, возможно, является наиболее важным элементом в достижении превосходных характеристик двигателя при низком уровне выбросов. Отсюда следует, что форсунки для высокопроизводительных двигателей должны контролироваться с высокой точностью. В результате гидравлические регулирующие клапаны и отверстия должны проектироваться и изготавливаться с высокой точностью, а понимание их фундаментального поведения внесет важный вклад в процесс оптимизации и точной настройки. Delphi использует сочетание моделирования и специальных экспериментальных методов для исследования характеристик потока этих устройств.

Как и все новые форсунки, высокопроизводительная дизельная форсунка, разрабатываемая в Delphi, стала предметом большого количества моделирования. Особый интерес для этой статьи представляют исследования функций гидравлического управления с помощью CFD.

Кавитация потока — знакомая тема в дизельном инжекторном оборудовании; предыдущий экспериментальный опыт показал, что стандартное моделирование Рейнольдса-Усредненного Навье-Стокса (RANS) не смогло дать точные результаты для динамического поведения кавитации. Таким образом, в дополнение к работам по CFD, были введены в эксплуатацию крупномасштабные модели (LSM) различных частей функций гидравлического управления. Использование прозрачных моделей регулирующих клапанов и отверстий в значительно увеличенных масштабах позволяет глубже понять гидравлические характеристики [1], чего нелегко достичь с помощью других методов. Гидравлические характеристики достаточно независимы во всех масштабах, чтобы быть полезными в качестве инструмента разработки [2].