CN111042969A - 一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置 - Google Patents
一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111042969A CN111042969A CN201911259552.3A CN201911259552A CN111042969A CN 111042969 A CN111042969 A CN 111042969A CN 201911259552 A CN201911259552 A CN 201911259552A CN 111042969 A CN111042969 A CN 111042969A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oil
- circulating medium
- test device
- flash boiling
- injector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000009835 boiling Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 239000007921 spray Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 98
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 21
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 abstract 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 6
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，包括油箱、油浴加热箱、喷油器适配器、信号发生器、上位机和方腔容弹；喷油器适配器设置在方腔容弹的顶部，包括圆形底座、喷油器、循环介质出口管路和循环介质入口管路；喷油器穿过圆形底座伸入至方腔容弹内，且通过油箱为喷油器供油，圆形底座内开设有循环介质通道，油浴加热箱的出入口通过循环介质出口管路和循环介质入口管路与圆形底座内的循环介质通道连通，形成换热回路；上位机用于发出喷油指令后，经过信号发生器传递给喷油器的电磁阀，喷油器向方腔容弹中喷射燃油，完成喷射过程。本发明提供的一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，该装置实用性强，循环加热效果较好，结构简单，造价成本低。
Description
技术领域
本发明属于热力发动机技术领域，具体涉及一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置。
背景技术
闪急沸腾是指当液体突然处于低于其饱和压力环境中时发生的快速相变过程。在海水淡化、纸张干燥、喷雾冷却等工业领域中有着广泛应用。喷雾好坏直接影响燃烧过程进而决定发动机的性能，闪急沸腾喷雾具有雾化快、液滴小、蒸发快、贯穿距离短等优点，在发动机领域，闪急沸腾被认为是促进雾化、提升燃烧效率、降低污染物排放的潜在手段。因此，闪急沸腾喷雾的发生条件、气泡生长规律、雾化机理有着重要的学术意义和广阔的应用前景。
近年来，多孔喷油器在GDI发动机中普遍应用。在闪急沸腾条件下，多孔GDI喷雾会发生坍塌，甚至融合成为单束油束。尽管闪急沸腾对于促进燃料雾化具有积极的作用，但是喷雾坍塌会显著改变缸内的混合气分布，还会导致喷雾贯穿距增加，提高喷雾撞壁的可能。闪蒸沸腾的发生使得燃油计量不准确，甚至产生气阻造成不正常喷射，严重时会对喷油器产生破坏。因此，无论是预防还是利用此现象都要求对闪急沸腾有充分的了解与认识。
当前对闪急沸腾喷雾雾化机理认识仍十分有限，进一步深入研究气泡行为对雾化的影响，建立准确的雾化准则，发展有效可靠的仿真模型，完善和总结闪急沸腾喷雾对发动机实际运行的影响，合理应用闪急沸腾喷雾快速混合的特点将是未来需要解决的问题。
发明内容
鉴于以上所提到的闪急沸腾喷雾广阔应用前景和现有潜在的问题，本发明提供了一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，用于对闪急沸腾喷雾的特性开展一定的研究。
本发明采用如下技术方案来实现的：
一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，包括油箱、油浴加热箱、喷油器适配器、信号发生器、上位机和方腔容弹；其中，喷油器适配器设置在方腔容弹的顶部，包括圆形底座、喷油器、循环介质出口管路和循环介质入口管路；喷油器穿过圆形底座伸入至方腔容弹内，且通过油箱为喷油器供油，圆形底座内开设有循环介质通道，油浴加热箱的出入口通过循环介质出口管路和循环介质入口管路与圆形底座内的循环介质通道连通，形成换热回路；
上位机用于发出喷油指令后，经过信号发生器传递给喷油器的电磁阀，喷油器向方腔容弹中喷射燃油，完成喷射过程。
本发明进一步的改进在于，喷油器适配器还包括圆形压块，喷油器、循环介质出口管路和循环介质入口管路分别穿过圆形压块，并通过螺栓与圆形底座紧固在一起。
本发明进一步的改进在于，圆形压块为两个半圆形压块，使得从两个不同方向卡住喷油器。
本发明进一步的改进在于，循环介质通道为圆形底座上沿喷油器的周向分布的环形流道，通过流动循环介质加热喷油器里的待喷燃油。
本发明进一步的改进在于，循环介质采用油，最高可实现350℃的加热温度。
本发明进一步的改进在于，还包括手动泵，其入口连通至邮箱，出口通过快接头连通至喷油器。
本发明进一步的改进在于，油箱出口处接有燃油滤清器，手动泵的出口管道上设置有压力表。
本发明进一步的改进在于，循环介质入口管路上设置有流量计，便于检测流量，循环介质出口管路上设置有单向阀，便于控制液体的流动与静止。
本发明进一步的改进在于，油浴加热箱搭载PID温控诊断系统，便于精准控制加热温度。
本发明进一步的改进在于，油浴加热箱的内胆与外壳间均匀充填有隔热材料，减少外壳温升。
本发明至少具有以下有益的技术效果：
本发明提供的一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，通过圆形固定块，螺栓与底座上螺栓孔配合实现对喷油器的固定，油浴加热箱与适配器管路上出入口相连，实现加热介质对喷油器待喷燃料的循环流动加热。实验证明，圆形固定块能将喷油器贴合固定在适配器上，密封性良好；循环加热介质能加喷油器里的燃油加热到闪急沸腾喷雾的待喷状态，这套油浴加热系统能满足实验室所需的闪急沸腾喷雾的实验工况要求。
综上，本发明提供的一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，该系统反应时间快，耐腐蚀、控温稳定、节能实用、结构简单，造价成本低等特点。
附图说明
图1为本发明一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置的结构示意图。
图2为本发明油浴循环系统的结构示意图。
附图标记说明：
1-油箱，2-燃油滤清器，3-手动泵，4-压力表，5-油浴加热箱，6-隔热材料，7-流量计，8-喷油器适配器，9-单向阀，10-快接头，11-信号发生器，12-上位机，13-方腔容弹；
801-圆形底座，802-喷油器，803-圆形压块，804-循环介质出口管路，805-循环介质入口管路，806-螺栓。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做出进一步的说明
如图1所示，本发明提供的一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，包括油箱1，滤清器2、手动泵3、压力表4、油浴加热箱5、隔热材料6、流量计7、喷油器适配器8、单向阀9、快接头10、信号发生器11、上位机12和方腔容弹13。
其中，喷油器适配器8设置在方腔容弹13的顶部，包括圆形底座801、喷油器802、圆形压块803、循环介质出口管路804和循环介质入口管路805；喷油器802穿过圆形底座801伸入至方腔容弹13内，且通过油箱1为喷油器802供油，圆形底座801内开设有循环介质通道，油浴加热箱5的出入口通过循环介质出口管路804和循环介质入口管路805与圆形底座801内的循环介质通道连通，形成换热回路；喷油器802、循环介质出口管路804和循环介质入口管路805分别穿过圆形压块803，并通过螺栓806与圆形底座801紧固在一起。
通过手动泵3将油箱1中的燃油输送至喷油器802，上位机12发出喷油指令后，经过信号发生器11传递给喷油器802的电磁阀，喷油器802向方腔容弹13中喷射燃油，完成喷射过程。循环加热介质经油浴加热系统加热后通过循环介质入口管路805流经喷油器适配器8的圆形底座801，并通过循环介质出口管路804流回，高温流动的循环介质加速待喷燃油的汽化，使燃油中气泡的比重增加，完成对喷油器802中待喷燃油的加热过程，达成闪急沸腾喷雾的待喷条件。
进一步，油箱1出口处接有燃油滤清器2，手动泵3上接有压力表4，循环介质出口管路804上安装有单向阀9，循环介质入口管路805上安装有流量计7。
进一步，油浴加热箱5搭载PID温控诊断系统，便于精准控制加热温度。油浴加热箱5的内胆与外壳间均匀充填有隔热材料6，减少外壳温升。
本发明通过圆形压块803，螺栓806与圆形底座801上螺栓孔配合实现对喷油器802的固定，通过循环介质入口管道805与循环介质出口管路804与圆形底座801上的环形通道相贯通实现对喷油器802中待喷燃油的加热。
工作时，喷油器适配器8的圆形压块803是整个实验系统的核心组成部分，将两半圆形压块从两个相对方向卡住喷油嘴主体，再通过螺栓806与圆形底座801上螺栓孔配合将喷油器802固定于圆形底座801上，通过按照实验设定的压力工况，通过手动泵3将油箱1中的燃油输送到喷油器802中等待喷射，其中，手动泵3为柱塞泵，顺时针旋转为吸油冲程，逆时针旋转为压油冲程。上位机12发出喷油指令后，经过信号发生器11传递给喷油器的电磁阀，喷油嘴802向方腔容弹13中喷射燃油，完成喷射过程。方腔容弹中为模拟实际发动燃烧室内的闪急沸腾喷雾工况，循环加热介质按照预先设定好的流量流入循环介质入口管道805，并在圆形底座801内的环形通道中与喷油器交换热量，将喷油器内的燃油加热到实验所需的闪急沸腾喷雾工况。
实验证明，圆形固定块能将喷油器贴合固定在适配器上，密封性良好。循环加热介质能加喷油器里的燃油加热到闪急沸腾喷雾的待喷状态，这套油浴加热系统能满足实验室所需的闪急沸腾喷雾的实验要求。
Claims (10)
1.一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，其特征在于，包括油箱(1)、油浴加热箱(5)、喷油器适配器(8)、信号发生器(11)、上位机(12)和方腔容弹(13)；其中，
喷油器适配器(8)设置在方腔容弹(13)的顶部，包括圆形底座(801)、喷油器(802)、循环介质出口管路(804)和循环介质入口管路(805)；喷油器(802)穿过圆形底座(801)伸入至方腔容弹(13)内，且通过油箱(1)为喷油器(802)供油，圆形底座(801)内开设有循环介质通道，油浴加热箱(5)的出入口通过循环介质出口管路(804)和循环介质入口管路(805)与圆形底座(801)内的循环介质通道连通，形成换热回路；
上位机(12)用于发出喷油指令后，经过信号发生器(11)传递给喷油器(802)的电磁阀，喷油器(802)向方腔容弹(13)中喷射燃油，完成喷射过程。
2.根据权利要求1所述的一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，其特征在于，喷油器适配器(8)还包括圆形压块(803)，喷油器(802)、循环介质出口管路(804)和循环介质入口管路(805)分别穿过圆形压块(803)，并通过螺栓(806)与圆形底座(801)紧固在一起。
3.根据权利要求2所述的一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，其特征在于，圆形压块(803)为两个半圆形压块，使得从两个不同方向卡住喷油器(802)。
4.根据权利要求1所述的一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，其特征在于，循环介质通道为圆形底座(801)上沿喷油器(802)的周向分布的环形流道，通过流动循环介质加热喷油器(802)里的待喷燃油。
5.根据权利要求4所述的一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，其特征在于，循环介质采用油，最高可实现350℃的加热温度。
6.根据权利要求1所述的一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，其特征在于，还包括手动泵(3)，其入口连通至邮箱(1)，出口通过快接头(10)连通至喷油器(802)。
7.根据权利要求6所述的一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，其特征在于，油箱(1)出口处接有燃油滤清器(2)，手动泵(3)的出口管道上设置有压力表(4)。
8.根据权利要求1所述的一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，其特征在于，循环介质入口管路(805)上设置有流量计(7)，便于检测流量，循环介质出口管路(804)上设置有单向阀(9)，便于控制液体的流动与静止。
9.根据权利要求1所述的一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，其特征在于，油浴加热箱(5)搭载PID温控诊断系统，便于精准控制加热温度。
10.根据权利要求1所述的一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，其特征在于，油浴加热箱(5)的内胆与外壳间均匀充填有隔热材料(6)，减少外壳温升。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911259552.3A CN111042969A (zh) | 2019-12-10 | 2019-12-10 | 一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911259552.3A CN111042969A (zh) | 2019-12-10 | 2019-12-10 | 一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111042969A true CN111042969A (zh) | 2020-04-21 |
Family
ID=70235435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911259552.3A Pending CN111042969A (zh) | 2019-12-10 | 2019-12-10 | 一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111042969A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112540045A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-03-23 | 西安交通大学 | 一种喷雾截面液相浓度的测试系统 |
| CN113153601A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-07-23 | 重庆红江机械有限责任公司 | 一种便于喷油器喷油量测定的稳定装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001065432A (ja) * | 1999-08-25 | 2001-03-16 | Nippon Soken Inc | インジェクタデポジットの評価方法及び評価装置 |
| CN103698274A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-04-02 | 上海交通大学 | 一种用于喷雾、燃烧、碳烟生成特性测试的多功能定容弹 |
| CN104034675A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-09-10 | 平湖瓦爱乐发动机测试技术有限公司 | 一种用于物质浓度测量的标定系统及物质浓度的测量方法 |
| CN106121886A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-16 | 上海交通大学 | 一种缸盖上喷油器快速温控系统 |
| CN106353099A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-01-25 | 哈尔滨工程大学 | 一种安装定容弹喷油器的密封耐压装置 |
| CN109083790A (zh) * | 2018-09-28 | 2018-12-25 | 西安交通大学 | 一种基于Zeuch压磁法的喷油速率测量系统及方法 |
-
2019
- 2019-12-10 CN CN201911259552.3A patent/CN111042969A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001065432A (ja) * | 1999-08-25 | 2001-03-16 | Nippon Soken Inc | インジェクタデポジットの評価方法及び評価装置 |
| CN103698274A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-04-02 | 上海交通大学 | 一种用于喷雾、燃烧、碳烟生成特性测试的多功能定容弹 |
| CN104034675A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-09-10 | 平湖瓦爱乐发动机测试技术有限公司 | 一种用于物质浓度测量的标定系统及物质浓度的测量方法 |
| CN106121886A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-16 | 上海交通大学 | 一种缸盖上喷油器快速温控系统 |
| CN106353099A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-01-25 | 哈尔滨工程大学 | 一种安装定容弹喷油器的密封耐压装置 |
| CN109083790A (zh) * | 2018-09-28 | 2018-12-25 | 西安交通大学 | 一种基于Zeuch压磁法的喷油速率测量系统及方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112540045A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-03-23 | 西安交通大学 | 一种喷雾截面液相浓度的测试系统 |
| CN112540045B (zh) * | 2020-10-29 | 2022-05-20 | 西安交通大学 | 一种喷雾截面液相浓度的测试系统 |
| CN113153601A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-07-23 | 重庆红江机械有限责任公司 | 一种便于喷油器喷油量测定的稳定装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111042969A (zh) | 一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置 | |
| CN101737127A (zh) | 用于柴油机排气后处理的scr尿素喷射系统 | |
| CN106089532B (zh) | 汽车发动机缸内直喷喷油器积炭生成实验平台 | |
| CN103450918B (zh) | 一种高均匀性泡沫沥青发生装置 | |
| CN103883453A (zh) | 一种柴油机多孔喷嘴的快速空蚀试验装置及其试验方法 | |
| CN103884488A (zh) | 一种喷嘴空化流动纳秒级闪光成像试验装置及方法 | |
| CN112768098B (zh) | 一种研究快堆堆芯出口射流冲击特性的实验装置及方法 | |
| CN111677611B (zh) | 一种内燃机燃料超临界喷射系统及控制方法 | |
| 王芬 et al. | Coupled simulation of the effect of diesel nozzle structure on spray characteristics | |
| CN108533422A (zh) | 一种醇类发动机掺水喷射系统及掺水喷射方法 | |
| CN104564257A (zh) | 一种固体铵盐scr的计量喷射系统 | |
| CN218669637U (zh) | 甲醇燃料喷射系统及发动机 | |
| CN110173382B (zh) | 一种用于燃烧弹中喷雾燃烧实验的喷油器冷却系统 | |
| CN102374810B (zh) | 低水位水平分汽管下加热喷汽蓄热器 | |
| CN109085869B (zh) | 一种用于燃烧实验的气液混合蒸发控制装置 | |
| CN216669293U (zh) | 一种尿素直喷热解喷枪特性测试实验装置 | |
| CN212563499U (zh) | 一种内燃机燃料超临界喷射系统 | |
| CN111551388B (zh) | 用于测试汽水分离再热器波形板组件分离性能的试验系统 | |
| CN211230678U (zh) | 一种实现燃油闪沸喷射的装置 | |
| CN108049994A (zh) | 一种废热回收高温油水混合喷射的内燃机燃料供给系统 | |
| CN210014418U (zh) | 一种间歇排气式高温蓄热系统 | |
| Ji et al. | System design and experimental investigation on hightemperature and high-pressure spray flash evaporation | |
| RU199418U1 (ru) | Форсунка с термоизолированным каналом и электромагнитным управлением для непосредственного впрыска жидкого метана | |
| CN210613617U (zh) | 一种混合制粒机用热水添加装置 | |
| CN207832452U (zh) | 一种使用纳米流体强化冷却发动机活塞的实验装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200421 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |