Dieselin ruiskutussuutin Polttoainesuutin 0445120061 Bosch for Man TGA TGS TGX 10.5L D2066

Dynaaminen kavitaatio tehokkaan dieselsuuttimen sisällä – kokeellinen ja CFD-tutkimus（osa 2)

CFD-simulaatiossa suuren mittakaavan turbulenttisten rakenteiden ratkaiseminen Large Eddy Simulation (LES) -pohjaisilla malleilla osoittaa transienttimallinnuksen etua RANS-simulaatioihin verrattuna [3] [4] [5]. LES-pohjaisen CFD:n vakava haitta teollisuusympäristössä on valtava laskentaresurssi, joka vaaditaan useiden satojen ytimen luokkaa. Ilman tällaista resurssia yksittäisen tapauksen käsittelyaika voi kestää kuukausia, mikä tekee vakavasta tutkimuksesta mahdotonta järkevällä aikavälillä.

CFD-mallinnuksessa on tehty merkittävää kehitystä, joka yrittää yhdistää sekä LES- että RANS-turbulenssimallinnuksen edut [6]. Näitä malleja kutsutaan usein hybridimalleiksi, ja ne antavat paremmat mahdollisuudet LES:n hyödyntämiseen teollisessa ympäristössä.

Hybridi LES-RANS CFD-malli, jossa käytettiin monivaiheista sekoitusmenetelmää kavitaatioon, luotiin simuloimaan ohjausaukon suorituskykyä. Turbulenssimallinnus hybridi-LES-RANS-menetelmällä mahdollistaa merkittävät laskennalliset lisäykset yli koko LES:n, erityisesti korkean Reynolds-luvun (Re) seinämiin rajatuissa virtausgeometrioissa dieselsuuttimen sisällä.

2. Kokeellinen työ

Läpinäkyvät mallit luotiin hydraulisista ohjausosista dieselsuuttimen sisällä, mukaan lukien korkeapaineen ohjausaukko, neulan yläosan ja ohjausventtiilin välissä. Todellisten injektorien pienestä mittakaavasta johtuen malli luotiin 40-kertaisena todelliseen kokoon verrattuna, kuten aikaisemmissa tutkimuksissa on osoitettu, että aukon virtauskyky on suhteellisen riippumaton mittakaavasta [1]. Tämä lisääntynyt mittakaava mahdollisti paljon helpomman visualisoinnin käyttämällä nopeaa Vision Research Phantom V1210 -kameraa. Tällainen kamera asianmukaisella valaistuksella tallentaa virtauksen yksityiskohdat, joita ihmissilmä ei näe, ja mahdollistaa hydraulisen käyttäytymisen seuraamisen kavitaatioprosessin kautta.