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大功率船用喷油器喷射特性测试方法及规律研究
| 论文题名： | 大功率船用喷油器喷射特性测试方法及规律研究 |
| 关键词： | 船用喷油器;喷射规律;声速测量;容积法;动量法;背压仓 |
| 摘要： | 船舶行业发展迅速，高功率发动机应用在传播上越来越多。燃油喷射系统作为发动机的核心部分，负责燃料的传送和喷射。在不断提升功率的需求下，该系统使用的喷油器喷油量范围越来越大。喷油器的喷射规律、喷油量等直接影响缸内燃烧，最终影响发动机的动力性能。所以对于该类大喷射量喷油器的喷射特性测试十分必要。 本文对待测的大功率船用喷油器进行喷油规律测试方法选择，并在定容积法的基础上引入声速测量搭建了适合目标喷油器整体喷射规律测试的平台。基于动量法原理并引入背压仓设计了多孔喷油器的单孔喷射规律测试装置。 测试实验前对信号调理和数据分析部分进行调整，使用低截止频率为5khz的反契比雪夫低通滤波器对目标信号进行处理。测试前确认压力传感器安装位置和使用的测试容腔量程，容腔内背压为2MPa时可得到较为可靠的喷油规律曲线。使用EFS-IFR6000测试设备对待测喷油器进行喷射规律测试，对测量仪进行调整后使得整体喷油规律曲线上测量仪和对照设备十分贴合，在喷油量测试范围为0-3000mg下的测量精度可精确到10mg左右，可认为测量仪获得曲线可靠。 本课题使用所设计的两种喷油规律测量装置分别对目标喷油器的整体喷油规律、单孔喷射规律进行了测试，喷射策略上采用单次喷射与多次喷射。喷油压力和喷油脉宽直接影响喷油规律曲线形状、喷射速率峰值、喷射持续期等。进行多次喷射时预喷射和喷射间隔由于喷射后喷嘴处蓄压腔的压力波动对对主喷射的喷射延迟有所减小，其喷油规律曲线会因而带来波动。 使用单孔喷射规律测试装置探究背压对喷射规律的影响，在同喷射工况下背压的增加一定程度上抑制喷孔射流的扩散，油束更集中击打在力传感器上，提高喷射速率峰值。在探究各喷孔喷射一致性时保证喷射工况相同，从所得到的喷射规律曲线上可以看出该工况下10个喷孔的喷射规律曲线基本重合，贴合度较高。改变喷射压力和喷射脉宽后在进行喷射测试，所得到的曲线一致性仍然很好，可以说明该喷油器的各喷孔喷射规律一致性非常好。 |
| 作者： | 宋景冬 |
| 专业： | 动力工程及工程热物理 |
| 导师： | 董全 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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