Исследование процессов распыливания топлива
Исследование процессов распыливания топлива производится по исследованию структуры топливной струи, а также по измерению геометрии проточной части корпуса распылителя. Существуют расчетно-экспериментальные методы диагностики структуры топливной струи, которые можно разделить на две группы: прямые и косвенные. К первой группе методов относятся скоростное микрофильмирование (микрофотографирование); стробоскопирование; получение отпечатков капель на поверхности; отвердевание распыленных капель жидкости. Во вторую группу включены: фотометрирование, голографический метод, оптические методы.
Микрофильмировании – съемка скоростной фотокамерой и последующий покадровый анализ развития во времени и пространстве одной струи. Стробоскопирование – регистрация развития множества струй в определенный момент времени. Метод получения отпечатков капель на воспринимающей поверхности обладает недостатком – капли топлива деформируются вследствие механического влияния поверхности, что искажает измерения. Метод, основанный на отвердевании распыленных капель жидкости также обладает недостатком – в этом методе распыливается не топливо, а легкоотвердеваемая жидкость, например жидкий парафин, что искажает картину распыливания в реальных условиях. Фотометрический метод это совокупность методов спектрального анализа, основанных на избирательном поглощении электромагнитного излучения в видимой, инфракрасной и ультрафиолетовой областях частицами топлива с подходящим реагентом. Голография – метод записи на фотопластинке информации о трехмерном объекте и последующее восстановление его изображения; трудоемко, так как для обработки восстановленной голограммы требуются отдельные методы для подсчета числа и измерения размера распыляемых капель. Оптический метод – использует явления воздействия дисперсного потока на световое излучение.
Для исследований внутренней структуры струи топлива применяют так называемый лазерный нож, с помощью которого получают продольные и поперечные срезы струи. При этом отсутствует влияние на процессы, происходящие в топливной струе. Лазерный нож получают с помощью цилиндрической линзы, установленной на пути лазерного луча.
Существующие методы контроля геометрии проточной части корпуса распылителя подразделяются на косвенные и прямые.
Собранные распылители и форсунки должны удовлетворять определенным требованиям, выполнение которых контролируется с помощью специальных приборов. Распылитель в сборе должен обеспечивать:
1) достаточную гидравлическую плотность;
2) свободное перемещение иглы в направляющей;
3) герметичность;
Косвенные методы:
- определение давления начала впрыска;
- проверка подвижности иглы распылителя;
- проверка герметичности по запирающему конусу;
- определение отклонения струй от заданного направления;
- измерение пропускной способности форсунки или распылителя;
- проверка распылителей на гидроплотность.
Рассмотрим прямые методы. Выделяют разрушающие и неразрушающие методы. Разрушающий контроль предполагает разрезание распылителя, после чего проводятся необходимые измерения в его внутренней полости. Используется редко, поскольку после данной процедуры распылитель непригоден к использованию.Неразрушающий контроль геометрии проточной части корпуса распылителя основан на получении резиновых слепков, позволяющих провести исследование внутренней полости корпуса распылителя.
Рассмотрим технологию трехмерного сканирования. Она подразделяется на контактную и бесконтактную.
Контактная технология трехмерного сканирования использует специальные высокочувствительные датчики, соприкасающихся с исследуемой поверхностью и передающих координаты точек в компьютер. Такие датчики также называют «щупами». Существуют сканирующие и контактно-измерительные «щупы». Первые в процессе своего движения по поверхности передают координаты множества точек. Вторые необходимо сначала позиционировать в нужную точку, после чего по команде пользователя снимается и передается ее координата.
Бесконтактные совмещают лазерные датчики, заменяющие механический щуп контактных трехмерных сканеров, и цифровой фотоаппарат, который используют для большей точности сканирования, что позволяет получить модели объектов с наложенными текстурами