甲烷高壓射流動量特征

雷 艷，李 泳，李志杰，仇 滔，常 凱，彭廣宇

(1.北京工業大學環境與能源工程學院，北京 100124；2.濰柴動力集團內燃機可靠性國家重點試驗室，濰坊 261061；3.湖南交通職業技術學院機電工程學院，長沙 410132)

天然氣作為一種潔凈燃料[1-2]，已經成為國內外車用動力節能減排研究的熱點.天然氣發動機燃料噴射方式有兩種：進氣道低壓噴射和缸內高壓直噴.天然氣缸內直噴技術有利于提高發動機效率并降低有害排放，成為當前天然氣發動機的重要技術手段[3-4].發動機持續運轉工作中，天然氣是脈動噴射進入缸內，其噴射持續期為2～3 ms.這種天然氣脈動噴射具有噴射持續期短、噴射壓力高的特點，而氣體燃料與缸內空氣混合時間短，天然氣高壓噴射對混合氣的形成極其關鍵.因此，開展高壓天然氣的射流特性研究將有助于缸內氣體直噴發動機的研究.

光學測試是研究射流的一種重要方法，比如江蘇大學譚小強[5]利用紋影系統研究了柴油/天然氣雙燃料射流貫穿距、射流錐角和射流面積的宏觀變化規律.康佳明等[6]在定容彈上利用紋影法開展了不同噴射壓力和噴射間隔下的天然氣/柴油雙燃料噴射天然氣射流特性研究，并結合 PIV 試驗得到的天然氣射流環境流場，探討了天然氣射流和柴油噴霧相互作用機制.以上研究都是基于光學測試方法，只能獲得射流氣體與背景氣體交界面上射流速度，并未通過試驗研究高壓氣體管外射流的內部流動特征.

射流……