柴油喷雾与着火特性试验研究

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1、柴油喷雾与着火特性试验研究荣美霞2015年1月中图分类号：TK428.9UDC分类号：625柴油喷雾与着火特性试验研究作者姓名荣美霞学院名称机械与车辆学院指导教师何旭（副研究员）答辩委员会主席马朝臣（教授）申请学位级别工学硕士学科专业动力工程及工程热物理学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月22日ExperimentalInvestigationontheSprayandIgnitionCharacteristicsofDieselSprayCandidateName:RongMeixiaSchoolorDepartment:SchoolofM

2、echanicalEngineeringFacultyMentor:AssociateProf.HeXuChair,ThesisCommittee:Prof.MaChaochenDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor:PowerEngineeringandEngineeringThermophysicsDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:Jan.2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果

3、。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：摘要随着当今社会对汽车发动机的动力性、经济性和排放特性提出的要求越来越高，柴油机的燃油雾化和着火特性为人们所重视。这是因为柴油喷雾雾化是改善柴油扩散燃烧过程的关键因素，而着火特性对柴油机低温冷启动性能和排放性能也有着重要的影响。因此掌握不同环境条件和喷射条件对柴油喷雾及着火过程的影响规律尤

4、为重要。本文通过设计高温高压定容燃烧装置，利用高压共轨燃油喷射系统、高速相机和阴影仪，搭建了柴油喷雾与着火的测试平台。采用阴影法获取了柴油气相喷雾图像，采用直拍法获得了柴油液相喷雾与着火图像。使用Matlab数字图像处理技术进行图像处理，获得了喷雾贯穿距离、喷雾锥角以及着火位置信息，同时提高了试验图像处理的效率。试验研究表明，环境温度升高，燃油蒸发率加速，液相喷雾贯穿距离缩短，气液相喷雾锥角增大，促进混合气的形成，着火滞燃期缩短；环境密度增大，气、液喷雾贯穿距离变短，锥角增大，促进混合气的扩散与混合，着火滞燃期缩短；喷油压力提高，喷雾贯穿距离随之变长，喷雾

5、锥角变化不是很明显，着火滞燃期变长。关键词：柴油机；阴影法；喷雾特性；着火特性；定容燃烧弹IAbstractWiththedevelopmentandmorerequirementofmodernsocietyondynamicperformanceandemissioncharacteristicsofengines,moreattentionispaidtofuelatomizationandignitioncharacteristics.Atomizationqualityoffuelisthemostimportantfactorindieselc

6、ombustionprocess,andignitioncharacteristicshaveimportantinfluenceoncoldstartingperformanceandemissioncharacteristicsofengines.Soitisimportanttograsptheinfluenceofdifferentenvironmentalconditionsandinjectionsonthesprayandignitioncharacteristicsofdiesel.Aconstantvolumecombustiondevi

7、cewithhightemperatureandpressurewasdesignedtotestsprayandignitioncharacteristicsofdieselwiththeuseofhigh-pressurecommonrailfuelinjectionsystemandhigh-speedcamerasandschlierensystem.Matlabdigitalimageprocessingtechniqueswasappliedforimageprocessingtogetthespraypenetrationdistance,s

8、prayangleandignitioninformation.I