Испарение топлива в камере сгорания дизеля

В процессе смесеобразования наблюдается интенсивное испарение топлива. К моменту воспламенения, однако, успевает испариться лишь часть впрыснутого топлива. Процесс прогрева и испарения зависит от размера капли, ее относительной скорости движения, температуры и давления в камере сгорания и физических характеристик топлива. Все факторы, способствующие улучшению смесеобразования, интенсифицируют и процесс испарения топлива.

Суммарное время, необходимое для испарения капли, равно:

$\tau = {\tau }_1+{\tau }_2$

• τ₁ — время прогрева капли от температуры τ₀ на выходе из распылителя до температуры кипения τ_k;
• τ₂ — время испарения капли при τ_k = const.

Время прогрева капли может быть определено расчетом на основе общих уравнений теплопередачи. Так, при температуре в камере сгорания t = 600 °С, диаметре капель d_к = 10 мк, время их прогрева до температуры кипения t_k = 280-320 °С равно: τ₁ = 0,5 мсек; при диаметре капель d_к = 25 мк, время прогрева возрастает до τ₁ = 1,2 мсек.

Испарение капли требует большего времени. Ввиду сложности физических явлений и исключительной сложности их теоретического описания, при расчетах процесса испарения используется приближенный метод, разработанный Д. Н. Вырубовым. Время полного испарения капли определяется как:

${\tau }_2 = d{k}^2/K$

где:

• K — константа испарения (для дизельных топлив K = (7,4-9,3)10^-3см²/сек).

При диаметре капли d_к = 10 мк, τ₂ ≈ 1 мсек; при d_к = 50 мк, τ₂ ≈ 3 мсек.

Смотрите также:

а) Характеристика объемного смесеобразования
б) Характеристика объемно-плёночного смесеобразования
в) Характеристика плёночного смесеобразования
г) Распыливание топлива и факторы, его определяющие