Dieselpolttoaineen ruiskutussuutin 456-3493 Caterpillar C9.3 CAT kuorma-auton moottorin varaosille

Dynaaminen kavitaatio tehokkaan dieselsuuttimen sisällä – kokeellinen ja CFD-tutkimus (osa 1)

Abstrakti.

Simuloinnin ja erityisten kokeellisten tekniikoiden yhdistelmää on käytetty korkean suorituskyvyn dieselsuuttimen sisällä olevan ohjauslaitteen transienttivirtaus- ja kavitaatioilmiöiden tutkimiseen.Dynaaminen kavitaatiokäyttäytyminen tallennettiin suuressa mittakaavassa läpinäkyvällä mallilla, jota käytettiin sitten kehittyneen turbulenssi-CFD-mallin kehittämiseen ja validointiin Large Eddy Simulationilla.Näitä tekniikoita käytetään Delphissä saadakseen tietoa ja optimoimaan ruiskutussuuttimen suorituskykyä todellisessa koossa.

1. Esittely

Dieselsuutin on epäilemättä tärkein elementti huippuluokan moottorin suorituskyvyn saavuttamisessa alhaisilla päästöillä.Tästä seuraa, että korkean suorituskyvyn moottoreiden suuttimia on ohjattava tarkasti.Tämän seurauksena hydrauliset ohjausventtiilit ja -aukot on suunniteltava ja valmistettava erittäin tarkasti, ja niiden peruskäyttäytymisen ymmärtäminen auttaa merkittävästi optimointi- ja hienosäätöprosessissa.Delphi käyttää simulaation ja erityisten kokeellisten tekniikoiden yhdistelmää näiden laitteiden virtausominaisuuksien tutkimiseen.

Kuten kaikki uudet suuttimet, Delphin kehitteillä oleva High Performance Diesel Injector -suutin on ollut monien simulaatioiden kohteena.Tämän artikkelin kannalta erityisen kiinnostavia ovat hydraulisten ohjaustoimintojen CFD-tutkimukset.

Virtauskavitaatio on tuttu aihe dieselin ruiskutuslaitteissa;aiemmat kokeelliset kokemukset osoittivat, että alan standardi Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) -mallinnus ei kyennyt antamaan tarkkoja tuloksia dynaamisesta kavitaatiokäyttäytymisestä.Näin ollen CFD-työn lisäksi otettiin käyttöön hydraulisten ohjaustoimintojen eri osien laajamittaiset mallit (LSM).Ohjausventtiilien ja -aukkojen läpinäkyvien mallien käyttö huomattavasti kasvaneessa mittakaavassa mahdollistaa kehittyneen ymmärryksen hydraulisesta suorituskyvystä [1], joka ei ole helposti saavutettavissa muilla tekniikoilla.Hydraulinen suorituskyky on riittävän riippumaton kaikissa asteikoissa ollakseen hyödyllinen kehitystyökaluna [2].