基于流固耦合的喷油器针阀体温度场分析

来源：车用发动机杂志2019年第5期北京时间：

作者：王宪成，赵文柱，李本正，黄勇，张志远

摘要：针对喷油器针阀体各部分传热方式的不同，将针阀体分为3个区域，分析了各区域的传热方式和传热边界条件确定方法。基于流体体积法建立了喷孔内部流动模型，计算分析了喷孔内部速度分布情况，确定了针阀体内表面的传热边界条件。建立了柴油机三维燃烧模型，计算分析了针阀体顶端外表面处的热流密度，确定了针阀体顶端外表面的传热边界条件。基于流固耦合的方法，计算了某型柴油机最大扭矩点和标定工况点的针阀体温度分布，计算结果表明：针阀体从上到下温度逐渐增大，最高温度出现在针阀体顶端；喷孔内部从进口到出口温度逐渐增大，喷孔出口温度最高；针阀体外表面喷孔下侧温度高于喷孔上侧；喷孔内部出口侧以及针阀体外表面喷孔处的温度均达到了积炭形成的最低温度；标定工况点针阀体温度高于最大扭矩点。结合针阀体实际积炭分布特点可知：在针阀体温度和缸内高温燃气的共同作用下，积炭不断产生并积累在喷孔出口周围。

关键词：柴油机；喷油器；针阀体；温度场；流固耦合；积炭