디젤 인젝터 연료 분사 장치 0445120061 Bosch for Man TGA TGS TGX 10.5L D2066

고성능 디젤 인젝터 내부의 동적 캐비테이션 - 실험 및 CFD 조사（2 부)

CFD 시뮬레이션에서 LES(Large Eddy Simulation) 기반 모델을 사용하여 대규모 난류 구조를 해석하면 RANS 시뮬레이션에 비해 과도 모델링 이점이 나타납니다[3][4][5].산업 환경에서 LES 기반 CFD의 심각한 단점은 수백 개의 전용 코어 정도가 필요한 엄청난 컴퓨팅 리소스입니다.이러한 자원이 없으면 단일 사례에 대한 실행 시간이 몇 달이 걸릴 수 있으므로 합리적인 시간 내에 심각한 조사가 불가능할 수 있습니다.

LES와 RANS 난류 모델링의 이점을 결합하려는 시도로 CFD 모델링 내에서 상당한 발전이 이루어졌습니다[6].이러한 모델은 종종 하이브리드 모델이라고 불리며 LES가 산업 환경에서 활용될 수 있는 더 큰 잠재력을 제공합니다.

제어 오리피스의 성능을 시뮬레이션하기 위해 캐비테이션에 대한 혼합 다단계 방법을 사용하는 하이브리드 LES-RANS CFD 모델이 생성되었습니다.하이브리드 LES-RANS 방법을 사용한 난류 모델링은 특히 디젤 인젝터 내의 높은 Reynolds 수(Re) 벽 경계 흐름 형상에서 전체 LES에 비해 상당한 계산 이득을 제공합니다.

2. 실험적 작업

니들 상단과 제어 밸브 사이의 고압 제어 오리피스를 포함하여 디젤 인젝터 내부의 유압 제어 부품으로 투명한 모델이 생성되었습니다.실제 인젝터의 작은 규모로 인해 모델은 실제 크기의 40배로 생성되었으며, 이전 연구에서 오리피스 흐름 성능이 규모와 상당히 독립적이라는 것이 밝혀졌습니다[1].이렇게 증가된 규모로 인해 고속 카메라인 Vision Research Phantom V1210을 사용하여 훨씬 더 쉽게 시각화할 수 있었습니다.적절한 조명을 갖춘 카메라는 사람의 눈에는 보이지 않는 흐름의 세부 사항을 포착하고 캐비테이션 과정을 통해 유압 동작을 추적할 수 있습니다.