آدرس ایمیل خود را وارد نمایید
ثبت
پیام خود را بنویسید
دوره 16، شماره 32 - ( 9-1399 )
جلد 16 شماره 32 صفحات 58-47 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Farajollahi A, Firuzi R. Numerical investigation on the effect of nozzle geometry and needle lift profile on the cavitation flow and efficiency of the marine diesel engine injector. Marine Engineering 2020; 16 (32) :47-58
URL: http://marine-eng.ir/article-1-827-fa.html
URL: http://marine-eng.ir/article-1-827-fa.html
فرج الهی امیرحمزه، فیروزی رضا. بررسی عددی تاثیر تغییر هندسه نازل و پروفیل جابجایی سوزن روی جریان کاویتاسیون و کارایی انژکتور موتور دیزل دریایی. مهندسی دریا. 1399; 16 (32) :47-58
1- دانشکده مهندسی مکانیک-دانشگاه امام علی(ع)
2- دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه بین المللی امام خمینی
2- دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه بین المللی امام خمینی
چکیده: (3147 مشاهده)
در این پژوهش به بررسی رفتار جریان کاویتاسیون و پاشش سوخت دیزل در یک محفظه احتراق حجم ثابت برای هندسه‌های سوراخ نازل و پروفیل‌های جابجایی سوزن متفاوت به منظور بهبود خواص فواره سوخت و عملکرد موتور دیزل دریایی با کمک نرم‌افزار فایر پرداخته شده است. بنابراین ابتدا جریان سوخت درون انژکتور دارای سوراخ نازل استوانه‌ای، مخروطی همگرا و واگرا با جابجایی سوزن حالت پایه شبیه‌سازی شده و در ادامه از پروفیل‌های جابجایی متفاوت در نازل‌های مخروطی همگرا و واگرا استفاده شده است. نتایج عددی نشان می‌دهند که افزایش قطر و شعاع منحنی ورودی سوراخ نازل و مدت زمان بازبودن سوزن انژکتور سبب افزایش جرم سوخت پاشش شده و بخارشده و همچنین افزایش طول نفوذ فواره می‌شوند. با افزایش میزان جرم تبخیرشده، قطر متوسط ساتر نیز کاهش می‌یابد. بنابراین خصوصیات فواره سوخت با تغییر هندسه نازل و پروفیل جابجایی سوزن می-توانند کنترل شوند. نتایج عددی و داده‌های تجربی از تحقیقات پیشین اعتبارسنجی شده‌اند.
واژه‌های کلیدی: موتورهای دیزل دریایی، نازل انژکتور دیزل، پروفیل جابجایی سوزن، طول نفوذ فواره، قطر متوسط ساتر
فهرست منابع
1. Heywood, J. B.,(1998),Internal Combustion Engine Fundamentals, McGraw-Hill, Inc., New York.
2. Som, S., Aggarwal, S.K., El-Hannouny, E.M., Longman, D.E.,(2010),Investigation of nozzle flow and cavitation characteristics in a diesel injector, Journal of Engineering for Gas Turbine and Power, Vol. 132, p. 1-12. [DOI:10.1115/1.3203146]
3. Som, S., Longman,D.E., Ramirez, A. I., Aggarwal, S.,(2012), Influence of nozzle orifice geometry and fuel properties on flow and cavitation characteristics of a diesel injector, In: Lejda Kazimierz, editor, Fuel injection in automotive engineering, InTech, ISBN: 978-953-51-0528-2. [DOI:10.5772/38900]
4. Salvador, F.J., Martinez-Lopez, J., Caballer, M., et al, (2013), Study of the influence of the needle lift on the internal flow and cavitation phenomenon in diesel injector nozzles by CFD using RANS methods, Energy Conversion and Management, Vol. 66, No. 2, p. 246-256. [DOI:10.1016/j.enconman.2012.10.011]
5. Soteriou, C., Andrews, R., Smith,M.,(1995), Direct injection diesel sprays and the effect of cavitation and hydraulic flip on atomization, SAE Technical Paper 950080. [DOI:10.4271/950080]
6. Suh, H.K., and Lee, C.S.,(2008),Effect of cavitation in nozzle orifice on the diesel fuel atomization characteristics, Internal Journal of Heat and Fluid Flow, Vol. 29, p.1001-1009. [DOI:10.1016/j.ijheatfluidflow.2008.03.014]
7. Payri, F., Bermúdez, V., Payri, R., Salvador, F.J.,(2004),The influence of cavitation on the internal flow and the spray characteristics in diesel injection nozzles, Fuel, Vol. 83, p. 419-431. [DOI:10.1016/j.fuel.2003.09.010]
8. Payri, R., Salvador, F.J., Gimeno, J., de la Morena, J.,(2009),Study of cavitation phenomena based on a technique for visualizing bubbles in a liquid pressurized chamber, Internal Journal of Heat and Fluid Flow, Vol. 30, p. 768-777. [DOI:10.1016/j.ijheatfluidflow.2009.03.011]
9. Sohrabi, S., Zandi, A., Shams, M.,(2013),Numerical investigation of the effect of the number of injector holes on the flow inside the nozzle, 8th International Conference on Internal Combustion Engines & Oil, Tehran, Iran (In Persian).
10. Akbari, N., Azizi Hasanakloo, S.,(2018),Numerical investigation of the cavitation phenomenon on spray behavior of diesel fuel in injector, Modares Mechanical Engineering, Vol. 18, No. 03, p. 189-196 (In Persian).
11. Bergstrand, P.,(2004),The effects of orifice shape on diesel combustion, SAE Technical Paper, Vol. 13, No. 3, p. 106-116. [DOI:10.4271/2004-01-2920]
12. Desantes, J.M. , Payri, R., Salvador, F.J. , De la Morena, J.,(2010), Influence of cavitation phenomenon on primary break-up and spray behavior at stationary conditions, Fuel, Vol. 89, p. 3033-3041. [DOI:10.1016/j.fuel.2010.06.004]
13. Shervani-Tabar, M.T., Parsa, S., Ghorbani, M.,(2012), Numerical study on the effect of the cavitation phenomenon on the characteristics of fuel spray, Mathematical and Computer Modelling, Vol. 56, No. 5, p. 105-117. [DOI:10.1016/j.mcm.2011.12.012]
14. Payri, R., Gimeno, J., Viera, J.P., Alejandro, H. P., (2013), Needle lift profile influence on the vapor phase penetration for a prototype diesel direct acting piezoelectric injector, Fuel, Vol. 113, p. 257-265. [DOI:10.1016/j.fuel.2013.05.057]
15. Schugger, C., Renz, U.,(2003),Experimental investigations on the primary breakup zone of high pressure diesel spray from multiorifice nozzles, in: ICLASS Europe 03.
16. Payri, F., Bermudez, V., Payri, R., Salvador, F.J., (2004), Theinfluence of cavitation on the internal flow and spray characteristics in diesel injection nozzles, Fuel, Vol.83, p. 419-431. [DOI:10.1016/j.fuel.2003.09.010]
17. KyuSuh, H.,Lee, C.S.,(2008),Effects of cavitation in nozzle orifice on the diesel fuel atomization characteristics, International Journal of Heat and Fluid Flow, Vol. 29, p. 1001-1009. [DOI:10.1016/j.ijheatfluidflow.2008.03.014]
18. Fujimoto, H., Mishikori, T., Tsumakoto, T., Senda, J., (1994), Modeling of atomization and vaporization process in flash boiling spray, ICLASS-94 Conference, France.
19. Avl List GmbH. AVL Fire v. 2013, CFD solver, Eulerian multiphase.
20. Edelbauer, W., (2014), Coupling of 3D Eulerian and Lagrangian Spray Approaches in Industrial Combustion Engine Simulations, Journal of Energy and Power Engineering, Vol. 8, No. 1, p. 190-200. [DOI:10.17265/1934-8975/2014.01.022]
21. Avl List GmbH. AVL Fire v. 2013, CFD solver, Spray.
22. Mohammadi, H., Jabbarzadeh, P., Jabbarzadeh, M., Shrevani-Tabar, M.T., (2017), Numerical investigation on the hydrodynamics of the internal flow and spray behavior of diesel fuel in a conical nozzle orifice with the spiral rifling likeguides, Fuel, Vol. 196, No. 5, p. 419-430. [DOI:10.1016/j.fuel.2017.01.094]
23. Brusiani, F., Falfari, S., Pelloni, P., (2014), Influence of the Diesel injector hole geometry on theflow conditions emerging from the nozzle, 68th Conference of the Italian Thermal Machines Engineering Association, ATI2013, Energy Procedia, Vol. 45, p. 749 - 758. [DOI:10.1016/j.egypro.2014.01.080]
24. Battistoni, M., Grimaldi, C.N., (2012), Numerical analysis of injector flow and spray characteristics from diesel injectors using fossil and biodiesel fuels, Applied Energy, Vol. 97, No. 1,p. 656-666. [DOI:10.1016/j.apenergy.2011.11.080]
25. Perry, R.H., Green, D.W., (1997), Perry's chemical engineer's handbook, McGraw-Hill.
26. Postrioti, L., Grimaldi, C.N., Ceccobello, M., Di Gioia, R., (2004), Diesel common rail injection system behavior with different fuels, SAE Technical paper 2004-01-0029. [DOI:10.4271/2004-01-0029]
27. Farajollahi, A.H., Firuzi, M., Pourseifi, M., Mardani, A., and Rostami, M., Numerical investigation of the effect of swirl and needle lift profile change on the diesel fuel spray behavior. JER. 2019; 54 (54):25-38, URL:http://engineresearch.ir/article-1-692-a.html
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
International Journal of Maritime Technology is licensed under a
Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.