Injektor dizelskega goriva 456-3493 za rezervne dele motorja tovornjaka Caterpillar C9.3 CAT

Dinamična kavitacija znotraj visoko zmogljivega dizelskega injektorja – eksperimentalna in CFD raziskava （1. del）

Povzetek.

Kombinacija simulacije in posebnih eksperimentalnih tehnik je bila uporabljena za raziskovanje prehodnega toka in kavitacijskih pojavov krmilne naprave znotraj visoko zmogljivega dizelskega injektorja. Obnašanje dinamične kavitacije je bilo zajeto na preglednem modelu velikega obsega, ki je bil nato uporabljen za razvoj in validacijo naprednega modela CFD turbulence s simulacijo velikega vrtinčenja. Te tehnike se uporabljajo znotraj Delphija za pridobitev vpogleda in optimizacijo delovanja injektorja v realni velikosti.

1 Uvod

Dizelski injektor je nedvomno najpomembnejši element pri doseganju vrhunske zmogljivosti motorja z nizkimi emisijami. Iz tega sledi, da je treba injektorje za visokozmogljive motorje natančno nadzorovati. Posledično morajo biti hidravlični regulacijski ventili in odprtine zasnovani in izdelani z visoko natančnostjo, razumevanje njihovega temeljnega obnašanja pa bo pomembno prispevalo k procesu optimizacije in natančnega uravnavanja. Delphi uporablja kombinacijo simulacije in posebnih eksperimentalnih tehnik za raziskovanje pretočnih značilnosti teh naprav.

Kot pri vseh novih injektorjih je bil visoko zmogljiv dizelski injektor, ki ga razvijajo pri Delphiju, predmet številnih simulacijskih dejavnosti. Za ta prispevek so še posebej zanimive preiskave CFD funkcij hidravličnega krmiljenja.

Pretočna kavitacija je znana tema pri opremi za vbrizgavanje dizelskega goriva; prejšnje eksperimentalne izkušnje so pokazale, da industrijsko standardno modeliranje Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) ni moglo dati natančnih rezultatov za dinamično obnašanje kavitacije. Zato so bili poleg dela CFD naročeni modeli v velikem merilu (LSM) različnih delov funkcij hidravličnega krmiljenja. Uporaba preglednih modelov regulacijskih ventilov in odprtin v močno povečanih merilih omogoča razvito razumevanje hidravlične zmogljivosti [1], ki je ni enostavno doseči z drugimi tehnikami. Hidravlična zmogljivost je dovolj neodvisna na vseh lestvicah, da je uporabna kot razvojno orodje [2].