Dieselbrændstofinjektor 456-3493 til Caterpillar C9.3 CAT lastbilmotorreservedele

Dynamisk kavitation inde i en højtydende dieselinjektor – en eksperimentel og CFD-undersøgelse (del 1)

Abstrakt.

En kombination af simulering og specielle eksperimentelle teknikker er blevet brugt til at undersøge de transiente flow- og kavitationsfænomener af en kontrolenhed inde i en højtydende dieselinjektor.Dynamisk kavitationsadfærd blev fanget på en storskala transparent model, som derefter blev brugt til at udvikle og validere en avanceret turbulens CFD-model med Large Eddy Simulation.Disse teknikker bruges i Delphi til at få indsigt og optimere injektorens ydeevne i reel størrelse.

1. Introduktion

Dieselinjektoren er uden tvivl det vigtigste element for at opnå førsteklasses motorydelse med lave emissioner.Det følger derfor, at injektorer til højtydende motorer skal styres med præcision.Som følge heraf skal de hydrauliske styreventiler og åbninger designes og fremstilles med høj nøjagtighed, og forståelsen af ​​deres grundlæggende adfærd vil give et vigtigt bidrag til optimering og finjusteringsprocessen.Delphi bruger en kombination af simulering og specielle eksperimentelle teknikker til at undersøge strømningsegenskaberne for disse enheder.

Som med alle nye injektorer har en højtydende dieselinjektor under udvikling hos Delphi været genstand for megen simuleringsaktivitet.Af særlig interesse for dette papir er CFD-undersøgelserne af de hydrauliske kontrolfunktioner.

Flowkavitation er et velkendt emne i dieselindsprøjtningsudstyr;Tidligere eksperimentel erfaring viste, at industristandarden Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) modellering ikke var i stand til at give nøjagtige resultater for dynamisk kavitationsadfærd.Derfor blev der udover CFD-arbejdet idriftsat store modeller (LSM) af forskellige dele af de hydrauliske kontrolfunktioner.Brugen af ​​gennemsigtige modeller af kontrolventiler og åbninger i stærkt øgede skalaer muliggør en udviklet forståelse af hydraulisk ydeevne [1], som ikke er let opnåelig med andre teknikker.Den hydrauliske ydeevne er tilstrækkelig uafhængig på tværs af alle skalaer til at være nyttig som et udviklingsværktøj [2].