喷油嘴安装倾角对航空重油活塞发动机油气混合与燃烧的影响

【类型】会议论文

【作者】王志刚  孟建  赵乐文  王绍卿  孙鹏  张哲  郑斌. 

【会议名称】第七届空天动力联合会议暨中国航天第三专业信息网第四十三届技术交流会论文集（第三册）

【日期】[2023

【关键词】 油气混合 航空重油活塞发动机 燃烧 喷油嘴安装倾角

【摘 要】针对航空活塞发动机燃用航空重油时存在雾化蒸发困难、燃烧效率较低的问题,本文利用AVL-FIRE构建了缸内直喷型航空重油活塞发动机的燃烧模型,系统研究了5500r/min、全负荷巡航工况时,重油喷油嘴安装倾角对发动机缸内燃油蒸发、混合气分布、燃烧等的影响规律。研究结果表明,随着喷油嘴安装倾角的加大,缸内最高燃烧爆发压力呈先增大后减小的趋势。当喷嘴倾角小于45°时,随着喷嘴倾角的增大,缸内的混合气质量不断提高,燃烧性能提升;当喷嘴倾角大于45°时,随着喷嘴倾角的增大,形成的混合气不均匀度略有增加,从而导致燃烧性能下降;当喷嘴倾角在35°-55°时,发动机的整体燃烧性能较好。喷嘴倾角为45°时,油束与燃烧室几何结构和缸内气流运动适配较好,形成混合气质量最好;喷束与燃烧室壁面基本无撞击,液滴在缸内蒸发扩散较快,点火时刻缸内形成的混合气相对均匀,燃烧放热率加快,燃烧重心前移;与25°时比,放热率峰值增大20%,最高燃烧爆发压力增大5.5%。