喷嘴及燃油雾化
柴油机喷射与雾化
▪ 喷油规律：是指在喷油过程中，单位凸轮转角 φ （或单位时间）从喷油器喷入气缸中的燃油 量随凸轮转角（或时间t）的变化关系。
▪ 如图3－5供油规律与喷油规律比较
▪ 借助喷油规律曲线可以分析、判断：
▪ （1）喷油始点、终点和喷油持续角是否合适；
五、最低稳定转速
▪ 能使船用主柴油机各缸均匀发火的最低转速， 称为～。
▪ GB1833-99规定：最低工作稳定转速指柴油机 油门在出厂的标定功率位置上带负荷运转所达 到的稳定转速。船用主机则指按推进特性运转 时的最低稳定转速。
▪ 按我国有关规定，船用低速主柴油机的最低稳 定转速不高于标定转速nb的30％，中速柴油机 不高于标定转速nb的40％，高速机不高于标定 转速nb的45％。
▪ 在喷油泵供油期间，喷油器针阀断续启 闭，而且开启压力不足、喷射无力，这 种现象称为～。
▪ 危害：针阀和阀座撞击次数增多，磨损 增大，降低针阀的使用寿命。
▪ 多发生在低负荷、低转速工况。
▪ 3、不稳定喷射和隔次喷射
▪ 喷油泵每循环供油量不均的喷射过程称为不 稳定喷射。其极端情况是隔次喷射。
▪ 危害：柴油机转速不稳定，甚至停车；可 能造成燃烧粗暴。
▪ 危害：
▪ 若压力波的峰值超过启阀压力pn，将再度开启针阀， 造成异常喷射并引起燃烧恶化。
▪ 喷射过程中的压力波将改变喷油泵的供油规律和喷 油器的喷油规律，并使二者产生较大的差异。
三、供油规律和喷油规律
▪ 1、几何供油规律和喷油规律
▪ 几何供油规律：是从几何关系上求出的单 位凸轮转角φ （或单位时间）喷油泵供入 高压油路中的燃油量随凸轮转角φ （或时 间t）的变化关系。
喷嘴雾化的原理
喷嘴雾化的原理
喷嘴雾化的原理是通过将液体经过雾化器喷嘴，使其变成微小的液滴，从而形成雾状。
喷嘴雾化的原理主要包括以下几个步骤：
1. 转化液体为气雾：液体通过管道输送至喷嘴。
在喷嘴内部，液体受到压力的作用，形成高速流动。
由于液体与管道内壁的摩擦和压力差，使得液体表面出现许多小涡旋和液滴的撕裂现象。
2. 引起剪切作用：当液体在喷嘴出口处流速增加时，液体分子之间的剪切作用会导致液体表面的局部脱离。
这种过程被称为剪切剥离，使液体形成小液滴。
3. 撕裂液滴：由于液体喷出速度的变化，液滴在喷嘴出口遇到空气流动时会被撕裂成更小的液滴。
撕裂过程中，液滴的表面积增大，使得液滴变薄。
4. 气雾形成：经过多次撕裂和剥离作用，液滴逐渐变小，并最终变成微小的液滴。
这些微小的液滴形成的云雾状物体被称为气雾，可以悬浮在空气中。
综上所述，喷嘴雾化的原理是通过液体在喷嘴内部受到压力作用，形成高速流动，从而通过剪切和撕裂作用将液滴逐渐细化，最终形成微小的液滴，从而实现雾化效果。
汽车喷油嘴雾化需要的温度_解释说明以及概述
汽车喷油嘴雾化需要的温度解释说明以及概述1. 引言1.1 概述汽车喷油嘴雾化是现代燃油系统的核心部件之一，它负责将燃油雾化成细小颗粒，以便更好地与空气混合燃烧。
而温度是影响喷油嘴雾化效果的重要因素之一。
本文旨在探讨汽车喷油嘴雾化需要的温度以及其解释说明，以帮助读者更好地理解和应用该知识。
1.2 文章结构本文分为四个主要部分。
引言部分对文章进行概述和介绍文章结构；第二部分将详细讨论汽车喷油嘴雾化所需的温度，包括温度对雾化效果的影响、温度调节原理与方法以及温度要求与控制技术发展；第三部分将解释说明汽车喷油嘴雾化需要的温度，包括喷油嘴工作原理及作用、温度对喷油嘴排放性能的影响解释以及最佳工作温度范围分析与实例说明；最后一部分是结论部分，总结了温度对汽车喷油嘴雾化的重要性，并展望了温度控制在汽车燃油系统中的应用前景，同时提出了未来研究方向以及建议。
1.3 目的本文旨在阐述汽车喷油嘴雾化所需的温度，并对其进行解释和说明。
通过深入分析和论述，读者将能够更好地理解温度对喷油嘴雾化效果的影响，以及相关控制技术的发展趋势。
此外，文章还将探索最佳工作温度范围，并指出温度控制在汽车燃油系统中的潜在应用价值。
最终，本文旨在为研究人员和从业者提供有价值的参考，并为未来相关研究提供启示。
2. 汽车喷油嘴雾化的温度2.1 温度对雾化效果的影响在汽车燃油系统中，喷油嘴起着向发动机提供燃油的作用。
而为了实现更好的燃烧效果和排放性能，燃油需要以细小且均匀的颗粒形式进入发动机燃烧室。
而这就需要喷油嘴将液体燃料转化为细小的雾化颗粒。
温度是影响喷油嘴雾化效果的重要因素之一。
高温会促使液体燃料更加易于蒸发并形成较小的颗粒，从而增强雾化效果。
因此，在正常操作条件下，较高的温度有助于提高喷油嘴的雾化性能。
2.2 温度调节原理与方法温度调节对于汽车喷油嘴来说非常关键。
一种常见的方式是通过传感器监测发动机工作状态和环境温度，并通过控制单元来调节电子控制单元（ECU）内部装置以达到所需温度。
燃油燃烧器雾化方式简介
油粒粒径小于 100μm， 细而均匀，低负荷时油粒 变化不大； 15-45° 可用于各种油品粘度 56～72 mm / s 火焰形状容易控制， 火焰狭长； 1:6～1:10 不用油泵或用低压油泵 结构简单，无堵塞，运行 噪音大； 蒸汽压力 0.3-1.2MPa 高压空气：0.3～0.7MPa 喷油量的 5～8％（Kg） 用于小型或四角布置的 大型锅炉,可用于正压或 微正压锅炉；
2
转杯雾化式 油随高速转杯的旋转，在 离心力作用下雾化；
蒸汽/高压空气雾化式 利用高速蒸汽/高压空气 冲击油流，使油雾化；
低压空气雾化式 利用喷射的空气使油雾 化；
油粒粒径为 100 到 200μ m，粗细均匀，低负荷时 油粒变细 50-80° 可用于油品粘度 11～42 mm / s 火焰形状不随负荷变化， 易于控制； 1:6～1:8 不用油泵或用低压油泵 旋转部件制造要求高，无 堵塞,运行噪音较小； 转速 3000—5000r/min ―― 用 于 小 型或前 墙以及两 侧布置的大型锅炉,不宜 用于正压或微正压锅炉；
压力雾化式 高压油通过切向槽和旋 雾化原理 流室时产生强烈旋转，再 经喷孔雾化； 油粒粒径为 20 到 200μ 雾化细度 m，粗细不均匀，低负荷 时油粒变粗； 雾化角 适用油种 70-120° 可用于油品粘度 11～27 mm / s 燃烧特性 火炬形状随负荷变化， 火焰短粗； 简单压力式 1：2 回油压力式 1：4 2～5MPa，需高压油泵 雾化片制造维修要求高， 易堵塞，运行噪音较小； ――
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燃油燃烧器的雾化方式简介
一. 分类 燃油燃烧器按照其部件燃油雾化器（或称油喷嘴）的型式分类如下： 简单压力式 压力式 回油压力式 1.1 机械雾化式 转杯式 蒸汽式（蒸汽压力 0.3～1.2MPa） 1.2 介质雾化式 高压空气式（空气压力 0.3～0.7MPa） 低压空气式（空气压力 3～10KPa） 二. 常用燃油雾化器特性表：
柴油机喷油器结构认识及雾化性能分析实验报告
柴油机喷油器结构认识及雾化性能分析实验报告一、柴油机喷油器结构认识柴油机喷油器主要由喷油嘴、喷油针、喷油器座、喷孔等组成。
喷油嘴是喷油器的核心部件，它通过控制喷油针的运动来实现油的喷射和雾化。
喷油针是位于喷油嘴内的一个长形零件，其末端有一个喷油孔，通过控制喷油针的升降来控制喷油量和喷油时间。
二、雾化性能分析实验1.实验装置：柴油机、喷油器、燃油系统、数据采集器等。
2.实验步骤：(1)将喷油器安装在柴油机上，并连接好燃油系统。
(2)设置不同的喷油参数，如喷油压力、喷油量等。
(3)开始实验，记录柴油机的工作参数和喷油器的工作状态。
(4)通过数据采集器获取实验数据，如喷油量、喷油角度、雾化粒径等。
(5)分析实验数据，评估喷油器的雾化性能。
三、实验结果与分析通过实验数据的分析，可以得到喷油器的雾化性能。
首先，根据实验数据计算出不同喷油参数下的喷油量和喷油角度。
然后，通过雾化粒径的测量，得到不同喷油参数下的雾化效果。
最后，根据雾化效果评估喷油器的工作性能。
实验结果表明，喷油器的喷油量和喷油角度对雾化性能有着直接的影响。
当喷油量较大时，雾化效果较好，颗粒细小且均匀；而当喷油角度较小时，雾化效果也较好，雾化角度较大时，雾化效果较差。
此外，喷油器的结构参数也会对雾化性能产生影响。
例如，喷油孔的形状、喷油针的尺寸等都会影响喷油器的喷油量和雾化效果。
因此，在设计和选择喷油器时，需要综合考虑喷油量、喷油角度和雾化效果等因素，以实现最佳的喷油性能。
综上所述，柴油机喷油器的结构认识及雾化性能分析实验是对喷油器性能进行评估的重要手段。
通过实验，可以了解喷油器的结构和工作原理，并对其雾化性能进行分析，为柴油机的燃烧效率和排放性能提供参考依据。
一种新型燃油炉的喷嘴设计及雾化效果分析
参数进行计算与校核 ， 根据几何参数 分析 雾化 效果。结果表 明： 喷嘴直径 ， 定段 长度 ， 稳 旋流 室直径 ， 喷嘴 内锥
角 ， 向槽数 目为个 、 切 宽度 、 深度 ， 能够符合喷嘴流量 、 喷雾锥 角及 雾化效果 的需求， 适用 于该燃 油炉。 关键词 ： 燃油炉 ； 离心 式喷嘴 ； 设计 ； 雾化质量
・
机 械 研 究 与 应 用 ・２２ 第５ （ 第１ １ ０ 年 期 总 ２０） １ １
应用与试验
一ห้องสมุดไป่ตู้
种 新 型燃 油 炉 的 喷 嘴 设 计 及 雾化 效 果 分 析
刘 文奇 ， 振 中 周
（ 警 工 程 大 学 ， 西 西安 武 陕 ７０８ ） １０ ６
摘
要 ： 据预 期技 术指标 ， 根 确定燃油炉喷嘴 类型 为简单 离心式喷嘴 。使 用经验公 式法， 选取经验 系数 ， 对喷嘴的几何
ａｏ ｚ ｒｆ ｗ ａｅ，ｔ ｅ ｓ ｒ ｙ ａ ｇｅ ａ ｄ ｔ ｅ ａｏ ｚ ｔ ｎ ｅｆ ｃ． ｔ ｍｉｅ ｏ ｒ ｔ ｈ ｐ ａ ｎ ｌ ｎ ｔｍｉ ｉ ｆｅ ｔ ｌ ｈ ａｏ
Ｋｅ ｒ ｓ ｉ ｆ ｒ ａ ｅ ｗ ｒ ａ ｏ ｚ ｒ ｅ ｉｎ；ａ ｏ ｚ ｔ ｎ ｑ ａｉ ｙ ｗｏ ｄ ：ｏｌ ｕ ｎ ｃ ；ｓ ｉｌ ｔ ｍｉｅ ；ｄ ｓｇ ｔ ｍｉａｉ ｕ ｌ ｙ ｏ ｔ
２ｍｍ ，ｔ ｔｂｌ ｅ ｇｈ ＝０． ６ｍｍ ，ｔ ｅ ｄｉｍｅ ｅ ｆｔ ｅ ｓ ｒ ｈ ｍｂｅ ＝５． ｈｅ ｓａ ｅ ｌ ｎ ｔ Ｚ ０ ｈ ａ ｔ ｒｏ ｈ ｗｉｌｃ ａ ｒＤ ５ｍｌ ｎ，ｔ ｔｍｉｅ ｏ ｅ ａ ｇ ｅ ：３ ｈｅ ａｏ ｚ ｒｃ ｎ ｎ ｌ ０。，ａ ｄ ｔ ｎ ｗｏ ｔｎｇ ｎｉ ｌｓｏ ｓ ａ ｅ ｔａ ｌｔ ，ｗｉｈ ｗｉｔ ｔ ｄ ｈ ｂ＝ １ ５ｍｍ ，ｄ ｔ ． ｅｐｈ ｈ＝０． ｍｍ ，ｔ ｅ ｅ ｆｃｏ ｓ ｃ ｕ ｄ ｍｅ ｔｔｅ ｎ ｅ ｆｔ ｅ ｏ ｌｆ ｒ ｃ ｔｍｉｅ ｎ ２１ ｈ ｓ ａ ｔｒ ｏ ｌ ｅ ｈ ｅ ｄｓｏ ｈ ｉ ｕ ｎａ ｅ ａｏ ｚ ｒ ｉ
喷油器工作原理
喷油器工作原理喷油器是一种用于汽车发动机燃油供应的关键部件。
它的主要功能是将燃油以恰当的方式喷射到发动机的气缸中，以实现燃烧和动力输出。
本文将详细介绍喷油器的工作原理。
一、喷油器的基本构造喷油器通常由以下几个部份组成：1. 电磁铁：喷油器中的电磁铁是控制喷油器开关的关键部件。
当电磁铁通电时，它会产生磁场，使得喷油器的喷油嘴打开，燃油得以喷出。
2. 喷油嘴：喷油嘴是喷油器的核心部件。
它由多个喷孔组成，通过这些喷孔将燃油雾化成弱小的颗粒，并将其喷射到气缸中。
3. 燃油供给系统：喷油器需要通过燃油供给系统提供燃油。
这个系统包括燃油泵、燃油滤清器和燃油压力调节器等。
4. 控制单元：现代汽车通常配备了电子控制单元(ECU)，它负责监测和控制喷油器的工作。
ECU可以根据发动机的工作状态和驾驶条件，调整喷油器的喷油量和喷油时间，以实现最佳的燃烧效果。
二、喷油器的工作原理喷油器的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 燃油供给：当发动机工作时，燃油泵会将燃油从燃油箱中抽取，并通过燃油滤清器过滤后，送入喷油器的燃油供给系统。
燃油供给系统通过燃油压力调节器将燃油压力调整到适当的值，以确保喷油器能够正常工作。
2. 控制信号输入：ECU根据发动机的工作状态和驾驶条件，通过传感器获得相关的参数，例如发动机转速、负荷情况和氧气传感器的反馈等。
根据这些参数，ECU计算出最佳的喷油量和喷油时间，并将控制信号发送给喷油器的电磁铁。
3. 喷油量控制：当电磁铁受到控制信号后，它会产生磁场，将喷油嘴的喷油孔打开。
同时，燃油从燃油供给系统进入喷油嘴的喷油腔。
根据控制信号的不同，喷油嘴的喷油孔会以不同的频率和时间间隔打开和关闭，从而控制燃油的喷射量。
4. 燃油喷射：喷油嘴的喷油孔会将燃油雾化成弱小的颗粒，并将其喷射到发动机的气缸中。
燃油雾化的效果取决于喷油嘴的设计和喷油压力等因素。
喷油器通常会将燃油以高速喷射进入气缸中，以确保燃油能够充分混合并燃烧。
柴油车喷油嘴有什么用途
柴油车喷油嘴有什么用途柴油车喷油嘴是汽车发动机中的关键部件之一，用于注入燃油到气缸中，以实现燃烧过程。
它是一个精密的喷油器，能够以非常高的压力将燃油雾化成微小的颗粒，并通过喷嘴喷入到气缸中。
喷油嘴的工作原理和性能对发动机的燃烧效率和排放水平有着直接的影响。
柴油车喷油嘴的主要作用是将燃油以适量、合适的方式喷入气缸中，确保燃烧效率和动力输出的最佳状态。
具体来说，它的功能包括以下几个方面：1. 燃油喷射：喷油嘴能够根据发动机的工作状态和负荷要求，以精确的时机和喷射量将燃油喷入气缸中。
通过调整喷油嘴的喷油压力、喷孔大小和喷油角度等参数，可以实现燃油喷射的精细控制，进一步提高燃烧效率和动力输出。
2. 燃油雾化：喷油嘴能够将燃油雾化成微小的颗粒，使其能够更好地与空气混合，提高燃烧效率。
这种雾化燃油的形态更接近气体，能够更全面地与空气发生反应，从而加快燃烧速度并降低燃油的消耗。
3. 压力控制：喷油嘴通过调整喷油压力，可以实现燃油的精确控制。
在低负荷或怠速工况下，喷油嘴可以降低喷油压力，减少燃油的喷入量，从而降低燃油的消耗和排放。
而在高负荷工况下，喷油嘴可以增加喷油压力，提高燃油的喷入量，以保证动力输出的需求。
4. 精准定时：喷油嘴能够精确地控制燃油的喷射时机，使其能够与气缸内的气体状态相匹配。
通过调整喷油嘴的喷油时机，可以实现提前或延后燃油的喷射，以适应发动机的工作状态和负荷变化，进一步提高燃烧效率和动力输出。
5. 排放控制：喷油嘴的精细控制能力还可以帮助减少柴油车的排放污染。
通过控制燃油的喷射量和喷射角度，可以使燃烧更加完全和充分，减少未燃烧的燃油和排放物的产生，提高排放的清洁度，满足环境保护的要求。
总之，柴油车喷油嘴在发动机的燃油喷射系统中起着至关重要的作用。
它能够精确控制燃油的喷射量、喷射时机和喷射方式，确保燃烧过程的高效、清洁和可靠。
喷油嘴的性能和工作状态直接影响发动机的燃烧效率、动力输出和排放水平，因此，对柴油车喷油嘴的设计、制造和维护具有重要意义。
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dN 3、液滴数量的微分分布 N0d (di )
4、液滴重量的微分分布
dw
dV
（
）
w0d (di ) V0d (di )
油珠群几种典型分布
Rosin-Rammler:
均匀指数
R
M
1
exp
di
n
M0
d
di d R＝63.2%
R
M
1
exp
0.693
di
n
M0
d
di d R＝50% d MMD
3、按油珠体积求出的平均直径 d3
d3 3
di3 N0
4、质量中间直径（MMD）作为平均直径
大于或小于这个直径的油珠的质量各占50%
5、索太尔（sauter）平均直径（SMD）ds
VS V
ss s
ds
di3 di2
三、液珠尺寸的分布
1、数量积分分布 N / N0
2、重量积分分布 W /W0
示
r02 ra2 r02
1
ra2 r02
ra r0 1
据连续方程
ux
nrin2
r02
uin
取进口与燃油和空气核的交界面列如下方程：
柏努利方程：
1 2
f u2a
1 2
f ux2
H0
p
H
动量矩守恒：
u a
uin
Rs ra
连续方程：
uin
ux r02
nrin2
u a
ux
Rs r0 nrin2
dR d(di )
nd
n1 i
dn
exp
di d
n
P ( psi )
Nukiyama-Tanasawa:
dN
d(di )
ad
2 i
exp
bd
n i
正态分布：
dR exp 2 y 2
dy
y ln(di / SMD) 为常数
§3-1 喷嘴
一、直射式喷嘴
1、结构
2、特点：简单、分布灵活，但雾化不理想 3、流量公式
摩擦损失
um
3、目前测量粒径的方法
（1）接触式 印痕法、石蜡法等
（2）非接触式 激光散射技术 马尔纹粒度仪 脉冲激光全息技术
1
ux A
1
A称为离心喷嘴的几何 特性参数，表示离心 喷嘴几何相似的准则
ux
1
A2 2 1
2H / f 2H / f
1
为轴向速度系数
流量和流量系数
m f ux r02 f r02 2H f r02 2H f
1/
A2
1
1
2
为流量系数
1/
A2 1
1 2
最大流量原理
a const 存在空心涡
a
1
2
1
A2
1
2g p f
f
轴向速度系数
•
m f f aFc Fc 2g f p f Fc 2g f p f
称为流量系数
1
A2 1
1 2
最大流量原理
确定ε:
d 0 d
max
A 1 3
2
2
2
•
进一步可确定 m f
喷雾锥角公式：
r↑，ωu↓，β↓
ava2d0 We f 韦伯准则数
8＜We＜10.7：液珠只发生变形而不破碎， 10.7＜We＜14：液珠开始破碎 We≥14：全部液珠破碎成细小的雾珠， We ，平均直径愈小
二、液珠的平均直径
1、按油珠直径求出的平均直径 d1
d1
di N0
2、按油珠表面积求出的平均直径 d 2
d2
d i 2 N0
双油路双喷口喷嘴
1
2
3
1 2
3 4
4
4、离心式回油喷嘴
集中大孔内回油
分散小孔内回油
外回油
§3-1 喷油嘴
5、气动喷嘴
油
1 4
2
3
1 射流式 2 预膜式 3 复合式 4 双旋流器式
§3-1 喷油嘴
6、蒸发管式喷嘴 特点
§3-1 喷油嘴
7、Y型气动喷嘴
§3-1 喷油嘴
8、甩油盘式喷嘴
§3-1 喷油嘴
uin mf n f rin2
不计粘性时，流体的动量矩守恒，故有
m f uin Rs m f u r 或 uin Rs u r
轴向速度
由于空气核的存在，燃油在喷嘴出口处的实际流 通面积为一圆环形，其值为
F (r02 ra2 )
取轴向长度为1的环形微元 体，其质量为 dm 2rdr f
9、超声波喷嘴
§3-2 燃油雾化机理-影响雾化的因素
1 燃油及空气参数
a 供油压力和液体射流与空气的相对速度 b 空气压力 c 表面张力和粘性
2 离心喷嘴参数
表现在几何特征参数：
A
Rs rc nrin2
R
uin Rs
U ux mf
A
rin
uin
uin Rs
空心涡加大
油膜薄
雾化好
lc rc
第三章 喷嘴及燃油雾化
➢燃油的雾化机理 ➢几种航空发动机中常用喷嘴结构、特性， 重点:离心喷嘴
§3-2 燃油雾化机理
一、雾化机理 1、一般现象描述
2、液珠破碎条件
表面张力＜气动力
表面张力 4 f
d0
气动力
a
v
2 a
2
如果δ=q，则：
气动力 表面张力
a
v
2 a
d
0
8
f
定义 实验中发现：
r ↓ ，ωu ↑ ，β↑
m 2arctg
8(1 ) (1 1 )
m 只与ε或A有关，与Pf无关
离心喷嘴工作原理计算 (II)
切向速度和空气涡核
离心式喷嘴内理想流体的伯努利方程
p
1 2
f
u
2 x
1 2
f
u2
pin
1 2
f
ui2n
H0
const.
根据连续方程，燃油在切向孔内的流动速度为
微元体旋转时产生离心力正好 与径向压力差相平衡，故有
2rdp
2r
f
u2
dr r
或
dp
f
u2
dr r
2rdp
2r
f
u2
dr r
或
dp
f
u2
dr r
uin Rs
积分得
u r
const.
p
f
1 2
u2
dr r
const.
du u
dp f u du
ux const. （与r无关）
以“空穴率”表示喷孔内空气核的大小，用ε表
A2
1
1
2
1/ 2
0
A (1 ) / 2 / 2
3 2
/ 2
雾化锥角
雾化锥角可根据轴向速度和切向速度的大小来确定
tg
2
u
/ ux
tg m
2
u ,m / ux
rm (r0 ra ) / 2
tg m 2A 1 8 2 1 1 1 1
3、双油路离心式喷嘴
双油路单喷口喷嘴
•
m f 'Fc 2p f f
.
mf
.
m f 2 p f
.
m f p f
p f
二、离心式喷嘴
1、离心喷嘴的结构和工作过程
2、离心式喷嘴的工作原理
三点假设
•
•
动量矩守衡：m f 1R m f u r 1R u r
伯努利方程：
p
(
2 a
u2 ) H
const
f 2g 2g