ディーゼルインジェクターノズル M003p153 インジェクター 5ws40200、5ws40044、5ws40156-4z、A2c59514909 A2c59511602、A2c59511601 シトロエン FIAT プジョー

燃料噴射ノズル内の高速流シミュレーション（パート 1）

燃料の微粒化は、直噴エンジン内部の燃焼を制御する上で不可欠です。燃焼を制御すると、排出ガスの削減と効率の向上に役立ちます。キャビテーションは、燃焼室内の噴霧の性質に大きな影響を与える要因の 1 つです。一般的な燃料噴射器のノズルは小さく、非常に高い圧力で動作するため、ノズル内部の挙動の研究が制限されます。時間と長さのスケールにより、燃料噴射ノズルの実験的研究がさらに制限されます。燃料インジェクター内のキャビテーションをシミュレーションすると、現象を理解するのに役立ち、さらなる開発に役立ちます。

キャビテーションが発生するインジェクター ノズルのシミュレーションの構築は、どの現象が含まれ、どの現象が無視されるかという基本的な仮定から始まります。現在までのところ、小型の高速キャビテーション ノズルが熱平衡または慣性平衡にあると仮定してよいかどうかについてのコンセンサスは得られていません。

この意見の多様性は、さまざまなモデリング アプローチにつながります。ノズルが熱平衡状態にあると仮定すると、熱伝達による気泡の成長や崩壊に大幅な遅延 Vi は存在しないと考えられます。熱伝達は無限に速く、慣性の影響により相変化が制限されます。

慣性平衡の仮定は、2 つの相の滑り速度が無視できることを意味します。あるいは、サブグリッドスケールレベルでは、そのサイズが圧力の変化に応答する小さな気泡の可能性も考慮することができます。シュミットら。 [1,2] は、小型の高速ノズル流をシミュレートすることを目的とした 2 次元過渡均一平衡モデルを開発しました。 HEM は、熱平衡の仮定を使用してキャビテーションをシミュレートします。ノズル内で蒸気と液体が均一に混合された二相流を想定しています。

この研究では、多次元並列フレームワークでキャビテーションに HEM を使用した高速ノズルのシミュレーションを示します。モデルは流れ中の純粋な相の非線形効果をシミュレートするために拡張され、数値的アプローチは多次元フレームワークで安定した結果を達成するために修正されています。