UDC 662.7

Numerical Simulation of The Effect of Baffle on Heat Transfer Performance of Shell-and-Tube Heat Exchanger

Numerical Simulation of The Effect of Baffle on Heat Transfer Performance of Shell-and-Tube Heat Exchanger
©Shan J., ORCID: 0000-0002-9591-2912, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang, China, Ogarev Mordovia State University, Saransk, Russia, sjw1042827923@163.com
©Li J., ORCID: 0000-0003-2327-0428, Ogarev Mordovia State University, Saransk, Russia, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang, China, 1365020237@qq.com
©Guo Z., ORCID: 0000-0001-8295-8965, Ogarev Mordovia State University, Saransk, Russia, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang, China, miaomiaoshixieshen@163.com
©Yang W., National University of Singapore, Singapore, mpeywm@nus.edu.sg

Abstract. With the increasingly stringent requirements of diesel engine fuel consumption and pollutant emission, higher requirements are put forward for the performance of diesel engine fuel injection systems. Cavitation flow in diesel fuel injectors is an extremely important factor affecting spray characteristics. In this study, the occurrence of cavitation in the fuel injector nozzle and its impact on mass flow rate and vapor fraction at the outlet of the fuel injection hole are studied numerically for various fuels such as diesel, gasoline, ethanol and methanol. The results show that the mass flow rate of diesel is the highest and that of gasoline is the lowest. Methanol and gasoline have the highest vapor content, followed by ethanol, and then diesel with the lowest vapor phase. For mass flow, the mass flow is inversely proportional to the viscosity of the fuel, and for cavitation, the amount cavitation is inversely related to the viscosity of the fuel. This agrees with many researchers’ findings.

Keywords: diesel engine, nozzle holes, cavitation, atomization, CFD.

Численное моделирование исследования кавитационного потока различных топлив в инжекторах дизельных двигателях
©Шань Ц., ORCID: 0000-0002-9591-2912, Цзянсуский университет науки и техники, г. Чжэньцзян, Китай, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева, г. Саранск, Россия, sjw1042827923@163.com
©Ли Ц., ORCID: 0000-0003-2327-0428, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева, г. Саранск, Россия, Цзянсуский университет науки и техники, г. Чжэньцзян, Китай, 1365020237@qq.com
©Го Ч., ORCID: 0000-0001-8295-8965, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева, г. Саранск, Россия, Цзянсуский университет науки и техники, г. Чжэньцзян, Китай, miaomiaoshixieshen@163.com
©Ян В., Национальный университет Сингапура, Сингапур, mpeywm@nus.edu.sg

Аннотация. В связи с ужесточением требований к расходу топлива дизельными двигателями и выбросам загрязняющих веществ повышаются требования к характеристикам систем впрыска топлива дизельных двигателей. Кавитационный поток в форсунках дизельного топлива является чрезвычайно важным фактором, влияющим на характеристики распыления. В данном исследовании возникновение кавитации в сопле топливной форсунки и ее влияние на массовый расход и долю пара на выходе из отверстия для впрыска топлива численно изучаются для различных видов топлива, таких как дизельное топливо, бензин, этанол и метанол. Результаты показывают, что массовый расход дизельного топлива является самым высоким, а расход бензина — самым низким. Метанол и бензин имеют самое высокое содержание пара, за ним следует этанол, а затем дизельное топливо с самой низкой паровой фазой. Массовый расход обратно пропорционален вязкости топлива, а величина кавитации обратно пропорциональна вязкости топлива. Это согласуется с выводами многих исследователей.

Ключевые слова: дизельный двигатель, сопловые отверстия, кавитация, распыление, CFD.

Ссылка для цитирования:

Shan J., Li J., Guo Z., Yang W. Numerical Simulation Research on Cavitation Flow of Different Fuels in Diesel Engine Injectors // Бюллетень науки и практики. 2021. Т. 7. №1. С. 254-261. https://doi.org/10.33619/2414-2948/62/25

Cite as (APA):

Shan, J., Li, J., Guo, Z., & Yang, W. (2021). Numerical Simulation Research on Cavitation Flow of Different Fuels in Diesel Engine Injectors. Bulletin of Science and Practice, 7(1), 254-261. https://doi.org/10.33619/2414-2948/62/25