中子成像技术可视化研究柴油机原型喷油器喷孔内燃油空穴现象的探索

利用中国工程物理研究院的中子成像系统，选择用于可视化柴油机喷油器喷孔内空穴流的中子光源、完善可视化柴油喷孔内空穴流的中子成像光转换环节，提高该中子成像光学系统的瞬态性能，建立光、机、电一体化的柴油喷油器喷孔内空穴流中子实时成像系统，测量喷油器喷孔内的柴油空穴双相流。进一步测量不同共轨喷射压力、不同背压、不同燃油特性（表面张力、黏度、密度和饱和蒸气压，柴油、生物柴油、乳化油等）、不同喷油嘴喷孔形式（R型、S型喷孔）、不同喷孔直径（0.17mm、0.25mm）、不同喷孔长径比、不同喷孔内壁粗糙度时的喷孔内空穴流动现象。根据所得到的不同燃料品质、喷嘴喷孔结构尺寸以及喷油参数的试验结果，归纳出能够描述柴油喷孔内空穴流产生与发展的更加完善的准则，并将该准则与喷嘴出口处的初始喷雾参数联系起来。

利用中国工程物理研究院的中子成像系统，选择热中子源可视化研究柴油机喷油器喷孔内的空穴流，建立光、机、电一体化的柴油喷油器喷孔内空穴流中子实时成像系统，测量喷油器喷孔内的柴油空穴双相流。. 到中子源现场拍摄原型喷油器喷孔内的空穴双相流，发现中子源的光强不足，达不到穿透喷油器要示。因此，设计了二维放大的喷油器。拍摄得到放大喷孔内的稳态空穴图像，验证了模拟计算的精度。. 进一步模拟计算表明柴油温度能柴油的物性参数有影响，特别是对其饱和蒸汽压的响十分显著，温度从300K增加到390K时，饱和蒸汽压变化几百倍，进一步影响空穴的发展，特别是超空穴发生前，在相同的喷雾条件下，温度对空穴的发展作用十分明显。