BUMP燃烧室内柴油喷雾气液相缸内浓度场测量激光诱导荧光法的实现和研究.pdf

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1、第40卷第2期2011年4月小型内燃机与摩托车SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLEV01．40No．2Apr．2叭l·研究·开发·BUMP燃烧室内柴油喷雾气液相缸内浓度场测量激光诱导荧光法的实现和研究+孙田郭焱李国华(天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072)摘要：本文应用复合激光诱导荧光(PlanarLaserInducedExciplexF1uorescence)测试技术，实现了对BuMP燃烧室内柴油喷雾的气液相浓度分布同时进行测量的光学

2、测试系统，并研究了改变BUMP燃烧室形状和二次撞壁距离对喷雾气液相浓度场分布的影响情况。研究发现，BuMP燃烧室形状对喷雾缸内分布有明显作用，合适的BuMP高度能够剥离撞壁喷雾，形成二次射流，加速喷雾在燃烧室内与空气的混合，研究中缩口角度14。，BuMP高度1．5mm的BuMP燃烧室具有研究中最理想的喷雾气液相缸内分布。关键词：复合激光诱导荧光(PUEF)喷雾气液相中图分类号：TK421+．43文献标识码：A燃烧室文章编号：167l一0630(2011)02—000l一05Concentration

3、DistributionMeasurementofLiquid-andVapor—phaseofDieseISpraybyUsingPlanarLaserInducedExciplexFluorescenceTechniqueS岫Ti粕，G帅Y锄。LiG帅h岫StateKeyLaboratoryofEn西nes，TianjinUniversity(Tianjin，300072，China)Abstract：PlanarLaserInducedExciplexfluorescencetechnique

4、wasusedtorealizethemeasurementdVa‘por—andliquid—phaseofdieselspraysimultaneouslyinthisstudy．Theinnuenceofthecombustionch锄bershapeonvapor—andliquid—phasespraydistributionwasinVestigated．Theresultsshowedthatin∞shapecom-bustionch锄bertheangleofthecombustio

5、nchamberhadanobViousefrectonthedieseldistribution．Thebig-gerthe蛐deis，t}lemorehomogeneousandwiderthedistributionoftllevapor—phasesprayis，andtllemoreobVioussplashofliquid-phasespraythereoccurs．Keywords：PLIEF，Vaporandliquid·phase，Combustionch砌ber引言现今，由于环境

6、保护的需要，采用越来越严格的排放法规来减少汽车尾气对空气质量的影响。汽车发动机中、特别是柴油机由于燃烧而产生的NO，、uHC以及碳烟等是最主要的排放污染物。燃烧决定了排放污染物的生成，而燃烧前的燃油和空气混合气的分布又对燃烧过程有着关键的影响。直喷柴油机不同程度的存在喷射燃油撞到燃烧室凹坑壁面的情况，现代先进柴油机喷射压力大幅度提高，这种现象将更加明显。燃油撞壁后会在壁面形成一层较浓的相对稳定的混合气层，这层浓的混合气层对柴油机中的碳烟形成及HC排放有着重大影响¨qJ，★基金项目：国家自然科学基金重

7、点项目(50636040)。作者简介：孙田(1979一)，博士研究生，主要研究方向为发动机净化节能研究。2小型内燃机与摩托车第40卷因此，在柴油机中开展油束撞壁及对混合气形成影响的研究具有十分重要的意义。天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室苏万华教授较早注意到这种现象和可能对燃烧的影响，领导课题组在国内对柴油机高速喷雾射流撞壁进行了系统的研究。通过气体模拟、定容燃烧装置以及发动机实验，取得了一系列的成果”。’，最终提出MuuNBuMP复合燃烧系统。MuuNBuMP复合燃烧系统有两个技术核心。一是多脉冲

8、燃油喷射控制技术下的多次喷射；二是利用BuMP燃烧室能够将撞壁燃油形成的壁面射流从壁面剥离形成二次空间射流，加快燃油和空气混合的倜混效应，在上止点附近喷入主喷燃油，使主喷燃油能与空气快速混合，提高发动机在新概念燃烧下的工作范围，本文主要围绕BuMP燃烧室技术开展研究工作。BuMP燃烧室其设计的基本思想是利用在燃烧室壁面上的限流沿凸台将撞壁射流形成的壁面射流从壁面剥离，形成二次空间喷射，从而提高燃油与空气的混合速率，增加混合气形成的空间区域，因此．BuMP燃烧室是一种利