Injektor dizelskega goriva Injektor goriva 0445120061 Bosch za Man TGA TGS TGX 10.5L D2066

Dinamična kavitacija znotraj visoko zmogljivega dizelskega injektorja – eksperimentalna in CFD preiskava（2. del)

Pri simulaciji CFD razreševanje turbulentnih struktur velikega obsega z uporabo modelov, ki temeljijo na simulaciji velikega vrtinčenja (LES), kaže prednost prehodnega modeliranja v primerjavi s simulacijami RANS [3] [4] [5]. Resna pomanjkljivost CFD, ki temelji na LES, v industrijskem okolju je potreben ogromen računalniški vir, reda velikosti več sto namenskih jeder. Brez takega vira lahko čas izvajanja posameznega primera traja več mesecev, zaradi česar so resne preiskave nemogoče opraviti v razumnem časovnem okviru.

Pri modeliranju CFD je bil dosežen pomemben napredek, ki poskuša združiti prednosti LES in RANS modeliranja turbulence [6]. Ti modeli se pogosto imenujejo hibridni modeli in dajejo večji potencial za uporabo LES v industrijskem okolju.

Hibridni LES-RANS CFD model, ki uporablja mešano večfazno metodo za kavitacijo, je bil ustvarjen za simulacijo delovanja kontrolne zaslonke. Modeliranje turbulence z uporabo hibridne metode LES-RANS omogoča znatne računske izboljšave v primerjavi s polnim LES, zlasti pri geometrijah pretoka z visokim Reynoldsovim številom (Re), omejenim na steno, znotraj dizelskega injektorja.

2. Eksperimentalno delo

Transparentni modeli so bili ustvarjeni iz hidravličnih krmilnih delov znotraj dizelskega injektorja, vključno z visokotlačno krmilno odprtino med vrhom igle in krmilnim ventilom. Zaradi majhnega obsega resničnih injektorjev je bil model ustvarjen v 40-kratni realni velikosti, saj je bilo v prejšnjih študijah pokazano, da je zmogljivost pretoka odprtine razumno neodvisna od obsega [1]. Ta povečan obseg je omogočil veliko večjo enostavnost vizualizacije z uporabo hitre kamere, Vision Research Phantom V1210. Takšna kamera z ustrezno osvetlitvijo zajame podrobnosti toka, ki niso vidne človeškemu očesu, in omogoča sledenje hidravličnega obnašanja prek procesa kavitacije.