AVL-boost使用示例(3)

2019-01-07 18:42

最大计算时间:

最大计算时间设定曲轴转角间隔,在此间隔后停止仿真,并将结果写入.bst文件。对于稳态仿真,必须有足够的时间来得到稳定的结果。建议用循环周期的倍数。得到稳定条件所需要的计算时间依发动机结构而定。

随着气缸数的增加,计算时间可以变短。四冲程发动机比二冲程发动机需要的时间短。对于涡轮增压发动机,尤其是推进压力由涡轮尺寸计算得到,比自然吸气发动机所需要的计算时间要长很多。对于初步概算,可以用下面的数据: ? 自然吸气四冲程单缸发动机:7200度CRA ? 自然吸气四冲程多缸发动机:4320度CRA ? 涡轮增压四冲程多缸发动机:14400度CRA ? 冲程单缸发动机:7200度CRA ? 二冲程多缸发动机:4320度CRA

由于发动机是自然吸气四冲程多缸发动机,14400度CRA应该足以得到稳态条件。 管

用户既可以用时间步长以曲轴转角度来说明计算,也可以用目标元件尺寸以mm来说明。根据稳定性判据和输入的时间步长或目标元件尺寸,BOOST可以分别计算出所需的元件尺寸或时间步长。

降低显著增加,这又增加了需要的CPU时间。为了避免不必要的大的输出文件,需要指定一个=单独的时间步长来保存结果(运行轨迹和结果的时间步长)。 数据保存间隔

可以指定一个数据保存间隔,在规定的曲轴转角间隔保存重新开始的数据。0度曲轴转角的数据保存间隔将没有数据写入硬盘。 重新启动

BOOST的重启能力允许继续进行一个已经完成的计算。如果激活Restart,将开始新的计算。新的计算带有从重启文件中得到的初始条件。如果Restart被复原,则开始的新的计算带的初始值在数据集中指定。有两个重启文件,扩展名为.rs0和.rs1。第一个重启文件写入的文件名为.rs0,第二个为.rs1。第三个又为.rs0。这样,只有倒数第一个和倒数第二个重新启动文件存在。如果重启,程序将首先检查两个重启文件中哪一个是后生成的,并将该文件中存储的条件用于初始化。如果只有一个重启文件存在,则就用该文件。如果既不存在.rs0文件名,也不存在.rs1文件名,程序运行将被一个出错消息打断。 重新设置时间

为了避免长的瞬态输出,激活Time Reset。这样的结果是:在重启事件中,只有重启后的瞬态结果将被写入.bst文件;计算的瞬态结果将丢掉,重启文件是重该计算中得到的。如果Time Reset被复原,完整的过程将被存入.bst文件,并且可以用BOOST后处理程序的瞬态分析特点来分析此过程。 3. 点火时间

点击Firing Order下拉文件,并输入下面的数据:

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发火间隔(度) 0 540 180 360

4. 初始化

点击Initialization子文件夹。从Ratio下拉菜单中选择A/F-Ratio(空燃比)。选择Add Set(添加设置),并在每个设置的输入区中输入数据。 Set 燃烧产物 空燃比 压力(Pa) 温度(K) Fuel Vapour 1 2 100000 95000 304 340 490 0 0.07 0 0 0 1 10000 10000 14.3 3 150000 5. 发动机摩擦力 点击 Engine Friction[1]: friction_list子文件夹并输入下列数据: 负荷:10 bar

发动机速度(转/分) 1000 6000 FMEP (Y) bar 0.6 2.3 选择 Apply,子图标变绿,说明指定了有效的数据。

2.3. 元件数据输入

用鼠标右键选择显示的元件,并从子菜单中选择Properties 以打开相关数据输入窗口。也可以用鼠标右键双击元件。通过选择Element|Copy Data,可以将数据从源元件复制到目标元件。 Element|Copy Data.

2.3.1. 汽缸

只需对Cylinder 1进行说明,其它的气缸就会有同样的说明。指定活塞销的正偏置方向为上死点处曲轴的旋转方向。

下面列出了气缸数据。点击气缸号进入输入区。 1. 概要

点击General子文件夹并输入下面的数据: 直径:86mm 行程:86mm 压缩比:10.5

连杆长度:143.5mm 活塞销偏置:0mm

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平均曲轴箱压力:100000Pa

扫气模型:完全混合(Perfect Mixing)

BOOST提供了三种扫气模型:完全混合、完全置换和用户自定义扫气模型。完全混合模型中,流入气缸内的气体立即与缸内物质混合,离开气缸的气体与缸内混合物有相同的组分。对四冲程发动机,完全扫气模型是标准的扫气模型。 2. 初始化

点击Initialization 子文件夹并输入下面的数据: 排气门开启时的初始条件 压力:500000Pa 温度:1000K 初始气体成分 比例类型:空燃比 比值:14.3 燃油蒸汽:0 燃烧产物:1 3. 燃烧

点击 Combustion子文件夹并选择 从下拉菜单中选择用于放热的Vibe 。点击Vibe子文件夹,并输入下面的数据: 燃烧开始:715度 燃烧持续期:47度 形状参数m =1.6 参数a=6.9

下面的窗口显示了放热特征的曲线:

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图 2-5: Vibe Window

4. 热传递

点击Heat Transfe子文件夹,并输入下面的数据: 汽缸: Woschni 1978 气门口: Zapf 活塞:

表面积: 5809 mm2 壁温: 500 K 校准因数: 1 气缸盖: 表面积: 7550 m2 壁温: 530 K 标定系数: 1 衬垫:

表面积: 270 mm2 (位于上止点) 壁温: 435 K (位于上止点) 壁温: 425 K (位于下止点) 标定系数: 1 1维燃烧系统 缸内涡旋比率: 0 5. 阀口说明

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对附在气缸上的每一根管子,用户都需要说明该管是由阀控制还是由活塞控制(活塞控制只对二冲程发动机有效)。如果气缸有燃烧室,管子也可以被说明是附在燃烧室上的。在这种情况下,端口既可以由阀控制也可以用流动系数的标准定义来控制。

如果必须考虑进气口和排气口的传热,则需要说明端口表面积和平均端口壁温(只对阀控制端口)。端口壁的热平衡计算需要燃烧室壁的类似数据(即材料的平均厚度、热容和导热率)

对于阀控制端口,端口壁传热系数的计算和从规格化阀升程到有效阀升程,由需要阀座内直径。

点击Valve Port Specification子文件夹,并对每个缸输入下面的数据: Controlled by Port Pipe 14 18 Control Valve Valve Surface Area mm2 0 8300 Wall Temp K 360 540 在这个例子中,气缸2的进气管是15,排气管是19;气缸3的进气管是16,排气管是20;气缸4的进气管为17,排气管是21。

点击VPS [1]: Pipe 14 Intake子文件夹,然后点击Valve Controlled进入下面的输入区:

阀座内直径 43.84mm 阀门间隙 0mm

有效流动面积的换算系数 1.712

点击Lift Curve打开图2-6所示的窗口,并输入相关数据:

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