Badania symulacyjne wpływu metody kalibracji na przepływy gazu przez impulsowe wtryskiwacze gazu

W artykule opisano badania symulacyjne przepływu gazu przez dwa wtryskiwacze wykorzystujące różne metody kalibracji – kalibracja za pomocą średnicy otworu dyszy wylotowej oraz kalibracja za pomocą maksymalnego wzniosu elementu zaworowego. Badania symulacyjne przeprowadzono z zastosowaniem numerycznej mechaniki płynów na trójwymiarowych modelach wtryskiwaczy. Badania przeprowadzono w jednym cyklu pracy wtryskiwacza obejmującym wszystkie cztery fazy jego pracy: zamkniecie, otwieranie, pełne otrawcie, zamykanie. Analizie poddano zarówno rozkłady ciśnień i prędkości w wybranych przekrojach wtryskiwacza jak i średnie strumienie masy przepływające przez wtryskiwacz. Wykazano wpływ metody kalibracji na czas stabilizacji przepływu oraz rozkład ciśnień i prędkości przepływu wewnątrz ich konstrukcji. Wykazano, że wtryskiwacze kalibrowane średnicą otworu dyszy posiadają znacznie dłuższy czas zwłoki zanikania przepływu oraz charakteryzują się „martwym ruchem” elementu zaworowego.

The paper presents simulation of gas flows inside two types of gas injectors. The injectors differ in calibration method: one is calibrated by adjusting the diameter of outlet nozzle opening, the other by valve lift. Simulation tests were conducted using three-dimensional computational fluid dynamics models. They covered one full cycle of injector operation that comprises four phases: closed phase, opening phase, fully open phase and closing phase. The object of analysis were pressure and speed distribution in particular cross-sections of the injectors, and average mass flux. The results indicate that the way of calibration affects flux stabilisation time and distribution pressure and speed distribution inside the injector. Injectors calibrated by opening dismeter are characterised by greater closing lag time and dead movement of the valve.