A numerical study on the in-nozzle flow and near-field spray dynamics of spirally grooved hole nozzles: Effects of injection pressure and length/diameter ratio

喷嘴 索特平均直径 喷雾特性 空化 机械 喷射(流体) 物理 内部流动 燃烧 流量(数学) 湍流动能 材料科学 喷嘴 热力学 湍流 化学 有机化学
作者
Xianyin Leng,Mochen Xing,Yicheng Deng,Yu Jin,Zhixia He
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:36 (11)
标识
DOI:10.1063/5.0239522
摘要

The nozzle geometry in internal combustion engines plays a critical role in determining cavitating flow characteristics, which affect in-cylinder atomization, combustion, and engine performance. In this study, the multi-phase flow inside and outside spirally grooved hole nozzles were simulated using the Volume of Fluid model coupled with the Discrete Phase Model. This approach allowed for detailed examination of how injection pressure and length-to-diameter (L/D) ratio influence cavitation and atomization. The results showed that the nozzles with spiral grooves structure can increase the near-field spreading angle of the jet, but cavitation can negatively affect the distribution of droplets by decreasing the radial velocity. Moreover, when the L/D ratio is decreased from 5 to 2.5, the radial momentum intensity of the internal flow increased by 80%, leading to enhanced atomization. Notably, increasing the injection pressure from 150 to 250 MPa and reducing the L/D ratio from 5 to 2.5 both achieved similar improvements in fuel atomization, resulting in a 10% reduction in the Sauter mean diameter of droplets. A lower L/D ratio enhances atomization by shortening the flow path and increasing the radial momentum ratio, whereas higher injection pressure improves atomization by increasing jet kinetic energy and enhancing fluid–air interaction.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
等待宛凝完成签到,获得积分10
1秒前
小二郎应助无私的八宝粥采纳,获得10
2秒前
搞怪的人龙完成签到,获得积分10
2秒前
lan完成签到,获得积分10
2秒前
11完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
0128lun应助mariawang采纳,获得200
4秒前
阔达摩托发布了新的文献求助10
4秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
周小鱼发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
小二郎应助诚心的书琴采纳,获得10
5秒前
6秒前
zzz发布了新的文献求助10
6秒前
LL发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
hei完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
troyqiujing发布了新的文献求助10
10秒前
ppprotein完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
shi发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
zzz完成签到,获得积分10
13秒前
10711发布了新的文献求助10
13秒前
派兀派完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
fissh完成签到 ,获得积分20
14秒前
材料若饥发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
阔达摩托完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
16秒前
17秒前
小蘑菇应助无私迎海采纳,获得30
19秒前
高分求助中
Smart but Scattered: The Revolutionary Executive Skills Approach to Helping Kids Reach Their Potential (第二版) 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
The Heath Anthology of American Literature: Early Nineteenth Century 1800 - 1865 Vol. B 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
Machine Learning for Polymer Informatics 500
《关于整治突出dupin问题的实施意见》(厅字〔2019〕52号) 500
2024 Medicinal Chemistry Reviews 480
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3221340
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2870099
关于积分的说明 8168990
捐赠科研通 2536895
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1369109
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 645367
邀请新用户注册赠送积分活动 619036