Dieselový vstřikovač Palivový vstřikovací ventil 0445120061 Bosch pro Man TGA TGS TGX 10.5L D2066

Dynamická kavitace uvnitř vysoce výkonného dieselového vstřikovače – experimentální a CFD výzkum(část 2)

V simulaci CFD ukazuje řešení velkých turbulentních struktur pomocí modelů založených na Large Eddy Simulation (LES) výhodu přechodového modelování oproti simulacím RANS [3] [4] [5]. Vážnou nevýhodou CFD založeného na LES v průmyslovém prostředí je potřeba obrovských výpočetních zdrojů, řádově několik stovek vyhrazených jader. Bez takového zdroje může doba zpracování jednoho případu trvat měsíce, což znemožní seriózní vyšetřování v rozumném časovém rámci.

V rámci CFD modelování došlo k významnému vývoji, který se pokouší spojit výhody modelování turbulence LES a RANS [6]. Tyto modely se často nazývají hybridní modely a poskytují větší potenciál pro využití LES v průmyslovém prostředí.

Pro simulaci výkonu kontrolní clony byl vytvořen hybridní LES-RANS CFD model využívající směsnou vícefázovou metodu kavitace. Modelování turbulence využívající hybridní metodu LES-RANS umožňuje značné výpočtové zisky oproti plnému LES, zejména v geometriích proudění s vysokým Reynoldsovým číslem (Re) ohraničeným stěnou v rámci dieselového vstřikovače.

2. Experimentální práce

Byly vytvořeny průhledné modely hydraulických ovládacích dílů zevnitř dieselového vstřikovače, včetně vysokotlakého regulačního otvoru mezi horní částí jehly a regulačním ventilem. Vzhledem k malému měřítku skutečných vstřikovačů byl model vytvořen ve 40násobku skutečné velikosti, jak bylo v předchozích studiích prokázáno, že průtoková účinnost clony je přiměřeně nezávislá na měřítku [1]. Toto zvětšené měřítko umožnilo mnohem snadnější vizualizaci pomocí vysokorychlostní kamery Vision Research Phantom V1210. Taková kamera s vhodným osvětlením zachycuje detaily proudění neviditelné pro lidské oko a umožňuje sledování hydraulického chování prostřednictvím kavitačního procesu.