闪急沸腾喷雾是一种极具潜力的燃油喷射方式，在内燃机工程方面，闪急沸腾喷雾可以极大地改善诸如初始喷雾锥角、初始索特平均直径(SMD)、喷雾蒸发速率、喷雾贯穿度以及充分发展段喷雾稠密区宽度等喷雾特性参数，从而改善燃油和空气的混合过程。

领域

汽车

工业应用

所谓闪急沸腾，即瞬时沸腾，该现象广泛存在于自然界及工业各领域，如可以作为一种多级脱盐方法(Multi-StageFlash Distillation)用于海水淡化；闪蒸也被用来改善酿酒的质量；在制纸工业中利用闪蒸快速干燥纸张；在地热能的利用上，常利用闪急沸腾产生蒸汽带动汽轮机做功；而在轻水反应堆上也有闪急沸腾现象，不过在安全运行中要极力避免这种情况；在车用发动机领域提高雾化质量，改善燃烧过程，提高热效率，降低发动机排放；在航空发动机上，采用燃油冷却发动机，提高燃油温度极限可以有效地提高热沉增加冷却能力。

应用原理

GDI汽油机多使用高压共轨系统和多孔喷油器，在喷雾过程中会遇到空化和闪急沸腾现象。喷雾好坏直接影响燃烧过程进而决定发动机的性能。合理利用闪急沸腾可以促进雾化，闪急沸腾喷雾具有雾化快、液滴小、蒸发快、贯穿距离短的优点。

图1.1 过热闪急沸腾喷雾原理示意图

闪急沸腾(又称闪蒸沸腾)喷雾，根据产生方式不同可以分为过热闪急沸腾喷雾、减压闪急沸腾喷雾(溶气闪急沸腾喷雾)，图1.1,1.2为这两种闪急沸腾喷雾发生原理的示意图。

1、1'为燃油压力,2'、4为燃烧室压力。对于传统喷射过程1-2'燃油运行在过冷的稳定状态；而对于过热闪急沸腾，燃油离喷嘴以后由于燃油温度大于燃烧室压力对应的饱和温度，燃油过热其状态处在非稳定区，当压力降到过热极限(3点)以下时，燃油内部将不断产生气泡、生长，由于气泡的破碎或淸灭对喷雾结构造成重要影响。减压闪急沸腾其原理类似，差别只是燃油过热的原因是外界压力的降低，如图1.2中温度T

图1.2 减压闪急沸腾喷雾原理示意图

研究展望

由于闪急沸腾喷雾具有进一步提高发动机燃油雾化和混合气质量的潜能，所以闪急沸腾研究在科学层面上具有普适的基础科学意义，在内燃机界尤其具有重要的学术意义和广阔的应用前景。国内外学者们围绕着闪急沸腾喷雾的发生条件、气泡生长规律、雾化机理以及对发动机性能的影响等方面做了大量试验及模拟研究。

当前对闪急沸腾喷雾雾化机理认识仍十分有限，而GDI汽油机中闪急沸腾喷雾又有其自身的特点，相关研究仍处在起步阶段。进一步深入研究气泡行为对雾化的影响，建立准确的雾化准则，发展有效可靠的仿真模型，总结和完善闪急沸腾喷雾对发动机实机运行的影响，合理应用闪急沸腾喷雾快速混合的特点将是未来需要解决的问题。