Der Dampfeinspritzung ist ein Schlüsselgerät des Injektionskühlsystems mit Energieeinsparungs- und Umweltschutzmöglichkeiten. Unter Berücksichtigung der dreidimensionalen und unbalancierten Kondensation wurde das Modell des Dampfeinspritzers optimiert, validiert und verglichen. Die Ergebnisse der Simulation des optimierten Modells, das die Kondensation berücksichtigt, wurden mit denen des Modells eines idealen Gases verglichen. Anhand dieses Kondensationsmodells wurde der Einfluss von Turbulenzmethoden (mittlere Reynolds-Methode und Simulation großer Wirbel) auf die Simulationsergebnisse untersucht. Es wurde eine Analyse von komplexen Strömungsphänomenen durchgeführt, die von verschiedenen Modellen erfasst wurden, wie beispielsweise unbalancierten Kondensation, Stoßwellen usw. Die Ergebnisse zeigten, dass das optimierte Modell des Dampfeinspritzers die Leistung des Injektors mit den geringsten Berechnungskosten zuverlässig voraussagen und die komplexen internen Strömungsphänomene erfassen kann, wobei der höchste Anteil an Flüssigkeitsmasse, der mit der Methode zur Simulation großer Wirbel erhalten wird, geringer ist als der mit der mittleren Reynolds-Methode, und der relative maximale Fehler des Einspritzkoeffizienten im Vergleich zum experimentellen Wert 11% beträgt. Im Vergleich zum Modell eines idealen Gases kann das Kondensationsmodell den durchschnittlichen relativen Fehler des Einspritzkoeffizienten und des kritischen Ausgangsdrucks um 72,0% bzw. 29,9% reduzieren.

Dampfeinspritzung; Simulation großer Wirbel; unbalancierte Kondensation; Stoßwellen; Grenzschicht