Dízel befecskendező üzemanyag befecskendező szelep 0445120061 Bosch for Man TGA TGS TGX 10.5L D2066

Dinamikus kavitáció egy nagy teljesítményű dízel befecskendezőben – kísérleti és CFD vizsgálat（2. rész)

A CFD szimulációban a nagy léptékű turbulens struktúrák feloldása Large Eddy Simulation (LES) alapú modellekkel tranziens modellezési előnyöket mutat a RANS szimulációkkal szemben [3] [4] [5]. A LES alapú CFD komoly hátránya ipari környezetben a hatalmas számítási erőforrás igény, több száz dedikált mag nagyságrendje. Ilyen erőforrás nélkül egyetlen ügy lefutási ideje akár hónapokig is eltarthat, ésszerű időn belül lehetetlenné téve a komoly nyomozást.

Jelentős fejlesztések történtek a CFD modellezésben, amelyek megkísérlik kombinálni a LES és a RANS turbulencia modellezés előnyeit [6]. Ezeket a modelleket gyakran hibrid modelleknek nevezik, és nagyobb lehetőséget biztosítanak a LES ipari környezetben való hasznosítására.

A vezérlőnyílás teljesítményének szimulálására egy hibrid LES-RANS CFD modellt hoztak létre, amely többfázisú keverékes kavitációs módszert alkalmaz. A hibrid LES-RANS módszerrel végzett turbulencia-modellezés jelentős számítási nyereséget tesz lehetővé a teljes LES-hez képest, különösen a magas Reynolds-számú (Re) falhoz kötött áramlási geometriák esetén a dízel befecskendező szelepeken belül.

2. Kísérleti munka

Az átlátszó modelleket hidraulikus vezérlőelemekből hozták létre a dízel befecskendező szelepen belül, beleértve a nagynyomású szabályozónyílást a tű teteje és a vezérlőszelep között. A valós injektorok kis léptéke miatt a modellt a valós méret 40-szeresével hozták létre, mivel korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a nyílások áramlási teljesítménye ésszerűen független a méretaránytól [1]. Ez a megnövelt méretarány sokkal könnyebbé tette a megjelenítést egy nagy sebességű kamera, a Vision Research Phantom V1210 segítségével. Egy ilyen kamera megfelelő megvilágítással rögzíti az áramlás emberi szem számára nem látható részleteit, és lehetővé teszi a hidraulikus viselkedés nyomon követését a kavitációs folyamaton keresztül.