Vstrekovač nafty Vstrekovač paliva 0445120061 Bosch pre Man TGA TGS TGX 10,5L D2066

Dynamická kavitácia vo vysokovýkonnom dieselovom vstrekovači – experimentálne a CFD vyšetrenie(časť 2)

V CFD simulácii riešenie veľkých turbulentných štruktúr pomocou modelov založených na Large Eddy Simulation (LES) ukazuje výhodu prechodného modelovania v porovnaní so simuláciami RANS [3] [4] [5]. Vážnou nevýhodou CFD založeného na LES v priemyselnom prostredí je potrebný obrovský výpočtový zdroj, rádovo niekoľko stoviek vyhradených jadier. Bez takéhoto zdroja môže priebeh jedného prípadu trvať mesiace, čo znemožňuje seriózne vyšetrovanie v rozumnom časovom rámci.

V rámci modelovania CFD došlo k významnému vývoju, ktorý sa pokúša spojiť výhody modelovania turbulencií LES a RANS [6]. Tieto modely sa často nazývajú hybridné modely a poskytujú väčší potenciál pre využitie LES v priemyselnom prostredí.

Hybridný LES-RANS CFD model, využívajúci zmiešanú viacfázovú metódu pre kavitáciu, bol vytvorený na simuláciu výkonu kontrolnej clony. Modelovanie turbulencií pomocou hybridnej metódy LES-RANS umožňuje značné výpočtové zisky oproti úplnému LES, najmä v geometriách prúdenia s vysokým Reynoldsovým číslom (Re) ohraničeným stenou v rámci dieselového vstrekovača.

2. Experimentálna práca

Boli vytvorené priehľadné modely hydraulických ovládacích dielov zvnútra dieselového vstrekovača, vrátane vysokotlakového regulačného otvoru medzi vrchom ihly a regulačným ventilom. Vzhľadom na malý rozsah skutočných vstrekovačov bol model vytvorený v 40-násobku skutočnej veľkosti, ako sa v predchádzajúcich štúdiách ukázalo, že prietoková výkonnosť v otvore je primerane nezávislá od mierky [1]. Táto zväčšená mierka umožnila oveľa jednoduchšiu vizualizáciu pomocou vysokorýchlostnej kamery Vision Research Phantom V1210. Takáto kamera s vhodným osvetlením zachytáva detaily toku, ktoré nie sú viditeľné pre ľudské oko, a umožňuje sledovanie hydraulického správania prostredníctvom kavitačného procesu.