델파이 자동차용 고성능 연료 분사 장치 EJBR01801Z 디젤 인젝터 커먼 레일 인젝터 엔진 부품

인젝터 노즐은 연료 분사와 원자화를 연결하는 중요한 정밀 부품이며, 연료 분사 시스템의 작동 효율성은 노즐 내의 흐름 특성에 크게 영향을 받습니다. 압력실의 연료가 노즐 입구로 유입되면 유로 단면적이 수축되어 연료 유량이 증가하고 국부적인 압력이 연료의 포화 증기압 이하로 감소하여 캐비테이션이 발생합니다. 고압 조건에서 연속적으로 발생하는 캐비테이션 기포 붕괴, 마이크로 제트의 붕괴 및 스프레이 홀 내부 표면의 충격으로 인해 발생하는 충격 압력, 시간이 지남에 따라 스프레이 홀 내부 표면이 생성됩니다. 균열과 크레이터로 인해 노즐 내부 흐름과 스프레이 원자화가 영향을 받고 심각한 경우에는 노즐이 고장날 수 있습니다. 따라서 노즐 내부의 캐비테이션 흐름의 전개와 분사구 내벽면의 캐비테이션 마모에 대한 연구는 매우 중요하다.

노즐의 기하학적 매개변수는 캐비테이션 흐름과 캐비테이션 마모에 더 큰 영향을 미칩니다.Shervani et al. 그리고 Lee et al. 시뮬레이션 분석을 통해 노즐 테이퍼의 증가가 노즐 내부 표면의 캐비테이션 마모에 대한 기포 붕괴의 영향을 효과적으로 감소시킬 수 있으며 노즐의 신뢰성이 향상될 것이라는 결론을 내렸습니다. Lee et al. 한양대학교 연구진은 실험 연구를 통해 노즐 길이와 직경의 비율이 클수록 캐비테이션을 생성하는 데 더 많은 에너지가 필요하다는 사실을 발견했습니다. 즉, 노즐 길이가 길어질수록 캐비테이션이 억제되는 것으로 나타났습니다. Brusiania et al. 원통형 노즐과 원추형 노즐의 유체역학적 성능을 비교한 결과, 원추형 노즐의 내부 흐름 정도가 크게 감소하고 흐름의 전반적인 균일성이 크게 향상된다는 사실을 발견했습니다. 캐비테이션 위험 예측 측면에서 Dular et al. 분석을 통해 벽 근처의 캐비테이션 기포가 비대칭으로 붕괴되고 노즐 내벽에서 더 먼 쪽 벽에 마이크로 제트 충격 흐름이 생성된다는 결론을 내렸습니다.Zhang et al. 상간 물질 전달률을 연구하여 상간 물질 전달률 이론을 기반으로 새로운 캐비테이션 마모 예측 모델을 도출하고 이를 단순화된 노즐에서 검증했지만, 해당 모델은 캐비테이션 위험을 정확하게 예측하지 못했으며, 캐비테이션 위험을 예측할 수 있습니다. 그러나 이 모델은 캐비테이션 위험의 정확한 정량적 특성을 제공할 수 없습니다. 현재, 노즐의 캐비테이션 마모 위험을 평가할 때 주요 초점은 캐비테이션이 발생할 가능성이 있는 노즐 ​​영역과 노즐 내의 다양한 위치에서 캐비테이션 마모 정도를 평가하는 것입니다. 그러나 캐비테이션이 발생할 가능성이 있는 부위의 마모 정도에 대한 정량적 표현은 없으며, 노즐의 기하학적 매개변수가 캐비테이션 손상 위험에 미치는 영향에 대한 연구도 부족합니다.