[发明专利]一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置

说明书

本发明公开了一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，包括油箱、油浴加热箱、喷油器适配器、信号发生器、上位机和方腔容弹；喷油器适配器设置在方腔容弹的顶部，包括圆形底座、喷油器、循环介质出口管路和循环介质入口管路；喷油器穿过圆形底座伸入至方腔容弹内，且通过油箱为喷油器供油，圆形底座内开设有循环介质通道，油浴加热箱的出入口通过循环介质出口管路和循环介质入口管路与圆形底座内的循环介质通道连通，形成换热回路；上位机用于发出喷油指令后，经过信号发生器传递给喷油器的电磁阀，喷油器向方腔容弹中喷射燃油，完成喷射过程。本发明提供的一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，该装置实用性强，循环加热效果较好，结构简单，造价成本低。

技术领域

本发明属于热力发动机技术领域，具体涉及一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置。

背景技术

闪急沸腾是指当液体突然处于低于其饱和压力环境中时发生的快速相变过程。在海水淡化、纸张干燥、喷雾冷却等工业领域中有着广泛应用。喷雾好坏直接影响燃烧过程进而决定发动机的性能，闪急沸腾喷雾具有雾化快、液滴小、蒸发快、贯穿距离短等优点，在发动机领域，闪急沸腾被认为是促进雾化、提升燃烧效率、降低污染物排放的潜在手段。因此，闪急沸腾喷雾的发生条件、气泡生长规律、雾化机理有着重要的学术意义和广阔的应用前景。

近年来，多孔喷油器在GDI发动机中普遍应用。在闪急沸腾条件下，多孔GDI喷雾会发生坍塌，甚至融合成为单束油束。尽管闪急沸腾对于促进燃料雾化具有积极的作用，但是喷雾坍塌会显著改变缸内的混合气分布，还会导致喷雾贯穿距增加，提高喷雾撞壁的可能。闪蒸沸腾的发生使得燃油计量不准确，甚至产生气阻造成不正常喷射，严重时会对喷油器产生破坏。因此，无论是预防还是利用此现象都要求对闪急沸腾有充分的了解与认识。

当前对闪急沸腾喷雾雾化机理认识仍十分有限，进一步深入研究气泡行为对雾化的影响，建立准确的雾化准则，发展有效可靠的仿真模型，完善和总结闪急沸腾喷雾对发动机实际运行的影响，合理应用闪急沸腾喷雾快速混合的特点将是未来需要解决的问题。

发明内容

鉴于以上所提到的闪急沸腾喷雾广阔应用前景和现有潜在的问题，本发明提供了一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，用于对闪急沸腾喷雾的特性开展一定的研究。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种测量闪急沸腾喷雾的试验装置，包括油箱、油浴加热箱、喷油器适配器、信号发生器、上位机和方腔容弹；其中，喷油器适配器设置在方腔容弹的顶部，包括圆形底座、喷油器、循环介质出口管路和循环介质入口管路；喷油器穿过圆形底座伸入至方腔容弹内，且通过油箱为喷油器供油，圆形底座内开设有循环介质通道，油浴加热箱的出入口通过循环介质出口管路和循环介质入口管路与圆形底座内的循环介质通道连通，形成换热回路；

上位机用于发出喷油指令后，经过信号发生器传递给喷油器的电磁阀，喷油器向方腔容弹中喷射燃油，完成喷射过程。

本发明进一步的改进在于，喷油器适配器还包括圆形压块，喷油器、循环介质出口管路和循环介质入口管路分别穿过圆形压块，并通过螺栓与圆形底座紧固在一起。

本发明进一步的改进在于，圆形压块为两个半圆形压块，使得从两个不同方向卡住喷油器。

本发明进一步的改进在于，循环介质通道为圆形底座上沿喷油器的周向分布的环形流道，通过流动循环介质加热喷油器里的待喷燃油。

本发明进一步的改进在于，循环介质采用油，最高可实现350℃的加热温度。

本发明进一步的改进在于，还包括手动泵，其入口连通至邮箱，出口通过快接头连通至喷油器。

本发明进一步的改进在于，油箱出口处接有燃油滤清器，手动泵的出口管道上设置有压力表。