Scania DC09/DC13/DC16 Motorlar için 2488244 Dizel Yakıt Enjektörü

Yüksek performanslı dizel enjektör içindeki dinamik kavitasyon – deneysel ve CFD incelemesi (bölüm 4)

Özetle: 

Bir kontrol deliği içindeki kavitasyonun yüksek hızda görüntülenmesi, önceki çalışmalarda görülmeyen bir darbeli hidrolik etkiyi ortaya çıkardı. Açıklık duvarı boyunca geniş boşluklu kavitasyon oluşturuldu ve konik bölüme ulaşıldığında, delik boyunca yukarı akışta geri dolum meydana geldi. Dolgu orifis girişine ulaştığında akış yapısı geçişi oldu, büyük boşluk kavitasyonu oluştu ve süreç tekrarlandı

CFD simülasyonlarındaki gelişmiş türbülans modelleme, deneysel sonuçlarla karşılaştırıldığında standart modellerden çok daha doğru sonuçlar üretti. 

CFD, delik boyunca atımlı büyük boşluk kavitasyonunu ve geri doldurma olayını eşleştirdi. 

Bu davranışın CFD sonuçlarındaki sıklığı da deneyinkiyle uyumluydu. 

CFD, yukarıda açıklanan kavitasyon davranışıyla bağlantılı olarak akış hızının da titreştiğini ortaya çıkardı. CFD'deki ortalama Cd'nin deneyde ölçülenle uyumlu olması, CFD akış hızı titreşiminin doğru olduğuna dair güven verdi. 

LSM'lerin kullanılması, LES CFD modellerinin yönetilebilir bir zaman diliminde geliştirilmesine olanak sağladı. Bu, gerçek boyutlu bileşenlere yönelik modellerin geliştirilmesinde önemli ölçüde zaman tasarrufu sağladı. 

Gerçek enjektör durumunda, darbeli kavitasyonun frekansı motor performansını etkileyemeyecek kadar yüksekti. Bu çalışmanın sağladığı olgunun farkındalığı, gelecekteki tasarım aşamalarında olası olumsuz etkilerin önlenmesini sağlayacaktır.

Referanslar
[1]C. Soteriou, M. Smith ve R. Andrews, "Doğrudan enjeksiyonlu dizel spreylerde kavitasyon hidrolik çevirme ve atomizasyon", IMechE C465/051/93, 1993'te.
[2]C. Soteriou, M. Smith ve R. Andrews, "Dizel enjeksiyon - deliklerde kavitasyonun gelişiminin lazer ışık tabakasıyla aydınlatılması", IMechE C529/018/98, 1998'de.
[3]B. Befrui, P. Spiekermann, MA Shost ve M.-C. Lai, "VoF-LES Çalışmaları GDi Çok Delikli Nozul Tüyü Birincil Dağılımı ve Görüntüleme Verileriyle Karşılaştırma", Sıvı Atomizasyon ve Püskürtme Sistemleri üzerine ILASS Avrupa Konferansı, Hanya, Yunanistan, 2013.
[4]RE Bensow, "RANS, DES ve LES kullanılarak Delft Twist11 folyosunda kararsız kavitasyonun simülasyonu", İkinci Uluslararası Deniz Tahrik Sistemleri Sempozyumu, Hamburg, Almanya, 2011.
[5]C. Egerer, S. Hickel, S. Schmidt ve N. Adams, "Mikro kanalda türbülanslı kavitasyon akışının analizi", SHF Hidrolik Makineler ve Kavitasyon / Su Borularında Hava Konferansı, Grenoble, Fransa, 2013.
[6]ML Shur, PR Spalart, MK Strelets ve AK Travin, "Gecikmeli DES ve duvar modelli LES yetenekleriyle hibrit bir RANS-LES yaklaşımı", International Journal of Heat and Fluid Flow, 2008.
[7] C. Arcoumanis, JM Nouri ve RJ Andrews, "Kırılma İndisi Eşleştirmesinin Dizel Nozül İç Akışına Uygulanması", Lazer Tekniklerinin Akışkanlar Mekaniğine Uygulanmasına İlişkin 6. Uluslararası Sempozyum'da, 1992. [8] D. Bush, CCESoteriou , M. Winterbourn ve C Daveau, IC için Yakıt Sistemleri bölümünde "Yüksek performanslı enjektörlerde hidrolik kontrol bileşenlerinin araştırılması" Motorlar, IMechE 2015.