顺德北滘镇桥梁检测车出租，  顺德均安镇桥梁检测车出租， 顺德陈村镇桥梁检测车出租   136 0000 1358             本文通过有限元分析软件对优化前的喷油器进行了不同压力、不同针阀升程下的内流场分析。其次对喷油器空化问题进行了初步的研究，然后基于喷油器空化问题，通过正交试验设计对其喷油器结构进行优化改进，最后进行喷油器材料疲劳实验来验证优化改进后的喷油器是否满足设计要求。通过分析发现，得出以下几点结论：

  

        1、通过喷油器内流场分析发现：（1）速度方面，最大燃油流速分布在喷孔内部靠近孔壁区域引起这一现象的原因是压力室壁面和喷油孔壁面的导流作用；随着燃油越靠近喷油孔出口壁面，其燃油流速有所下降，这主要是由于壁面流体速度梯度以及较大的粘性作用的影响。速度场在喷孔内孔壁流速变化剧烈。喷油器喷油孔入口下边缘拐角处产生了较小的涡流区域，从压力场分析结果可知此处的压力较低，容易形成空化区域，另一方面，压力室的压力较高，其速度相对较低，对从压力室流入喷油孔有一定的汇流作用。（2）压力方面，喷油孔入口下边缘的拐角处出现负压区,并且沿着喷油孔出口处压力的逐渐增加,负压区变小直至消失。这说明当喷油器针阀升程越大,燃油在流动时形成的负压区越小，而在负压区燃油受到的压力低于燃油饱和蒸气压更容易发生空化,从而引起喷油孔的流量系数降低,影响燃油喷射的雾化锥角和贯穿距离,进一步影响柴油机的燃烧特性。

        2、通过喷油器空化分析发现：升高喷油器进口压力,气相体积分数的区域也会相应增加,也就是燃油蒸发成燃油蒸气现象更加明显。其主要原因是随着进口压力的增大会引起喷油孔内燃油流速增大,而燃油流速越快的区域其压力越低,更容易达到当时温度下燃油的饱和蒸汽压,从而引发空化问题。随着针阀升程的增加, 会引起喷油孔拐角处的气相体积分数有较小幅度的增加而气相区域的厚度变化不明显。降低喷油孔出口压力时则喷油器进口与出口的压力差越大,其喷油孔内燃油的流速也就越快,压力越低,所以越容易达到当时环境温度下的燃油饱和蒸汽压,也就更容易形成空化。

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       3、考虑空化问题下的喷油器优化发现：通过正交试验分别对喷孔直径、喷孔倾角、喷孔锥角三个因素对喷油器空化现象的影响进行了研究：喷孔锥角对喷油器产生空化的影响最大，喷孔倾角影响最小。喷孔直径 0.6mm、倾角 66°、入口角 35°气相体积分数最小，最大气相体积分数降低了 29%，喷油器内空化现象明显减弱并在一定范围内增加了喷孔内流量系数，降低燃油的沿程压力损失。

        4、分析喷油器优化过后结构强度发现：（1）喷油器压力室以及针阀座外部所受的热应力并不明显，最大热应力集中在喷孔上拐角处，最大值为 412Mpa，低于喷油器材料屈服强度 1050Mpa。随着时间的推移，即阀芯向下运动时阀座的最大应力在不断地减小。这是因为随着阀芯的移动，针阀座外部的温度不断向内部传递导致针阀座内部的温度不断上升，从而缩短了喷油器内部和外部的温差，而影响热应力的决定性因素主要是温度梯度，当温度梯度越大则对应的热应力越大，温度梯度越小则对应的热应力就越小。（2）通过对喷油器材料进行疲劳试验分析得出 42Cr Mo 钢的疲劳极限下限为 766Mpa，高于喷油器所受到的最大应力值 412Mpa，满足性能要求。

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