【基于过GTPower的柴油机仿真模型的建立和验证分析案例3600字】

基于过GT-Power的柴油机仿真模型的建立和验证分析案例基于过GT-Power的柴油机仿真模型的建立和验证分析案例 11.1GT-Power仿真软件简介 11.2仿真模型的建立 21.1.1基本假设及原理 31.1.2仿真模型的建立 31.1.3仿真模型的参数设置 51.3仿真模型的验证 7 9本章根据某型号柴油机的结构参数和技术参数，通过GT-Power仿真计算软在GT-POST中完成图形及数据的输出，操作简便且通俗易懂。并且建立完成的GT-Power中根据数据库不同的功能分成了不同的模块，并设置了每个模块是与流体的流动相关的模块，主要包括不同形状的管道、不同功能的阀门等；与机械结构相关的模块，主要包括发动机机体、变速器、气门驱动机构等；Electromagnetic是与电器元件和磁场相关的模块，主要包括电磁阀、电池等；Control是与执行及控制相关的模块，主要包括各种控制器、执行器等。GT-Power中管道和发动机系统其他部件中的流动和传热是基于一维气体动法，可以用于多种形式(点燃和压燃、直列和V型等)内燃机的性能分析、排放及后处理分析、进排气管路设计优化、凸轮型线设计、EGR阀开度分析、排气消声器的设计、不同增压(涡轮增压、机械增压、多级增压等)的匹配计算，并输出多个变量(通道中的流速和流量，系统中的温度，系统中的压力，管道、氧化物和爆震，催化剂化学，热传递，噪声频带等)随时间变化的规律[71]。其计算流程如图2-1所示。换物质及能量72]。为了将复杂的热力过程简化，在计算过程中，对缸内的工质(1)缸内的工质是理想气体，满足理想气体状态方程。(2)缸内的工质在缸内各点的状态是相同的，不存在空间分布问题。(3)不考虑缸内的工质在进入和排出气缸过程中的内部压力波动和温度变(4)气门关闭状态下缸内工质无泄漏。(5)忽略缸内的工质在进口和出口处的动能。通过上述假设，每个时刻都可以通过质量m、压力p、温度T三个基本参数表2-1所示。4额定转速/(r/min)最大扭矩转速/(r/min)发火顺序压缩比可以使用GT-Power软件推荐的经验值，对于一些不影响计算结果的参数，还可(1)进出口边界条件其中空气的成分为氮气占76.7%,氧气占23.3%。(2)进排气管路离散化长度等。GT-Power软件中有一些推荐值可以用来确定究发动机指标的变化趋势时，由于进排气管的温度不同对于发动机转速超过6000r/min的性能分析，管路的离散化长度应该适当减小；荐的46.4mm(0.4倍缸径)和63.8mm(0.55倍缸径)。(3)进排气门模块如表2-2所示。表2-2进排气门参数设置参数名称进气门排气门凸轮正时参考点压缩上止点压缩上止点Cp—一流量系数；根据公式(2-4)计算得到的流量系数随气门升程变化的曲线如图2-3所示。(4)气缸模块缸壁面的传热等参数进行设置。GT-Power软件中推荐的发动机工作时的温度范围为：缸盖底部温度通常在500~600K之间，活塞顶部温度一般不超过600K,缸壁温度通常在400K附近。活塞顶面凹坑的形状需要根据活塞顶部实际的几何Sitkei公式及Woschni公式等一些经验和半经验公式进行求解，GT-Power中应用的是WoschniGT公式。(5)曲轴箱模块数进行设置，其主要的参数设置如表2-3所示。表2-3曲轴箱参数设置四冲程压缩比发火顺序发火间隔角度/°CA2-4和图2-5为发动机转速1200r/min时在不同的扭矩T下，燃油消耗量B以及过燃油消耗量B相对误差绝对值的最大值为3.75%,过量空气系数λ相对误差绝对值的最大值为1.82%,均小于5%。图2-4转速1200r/min时油耗量B试验测量86423一一试验值0图2-6和图2-7分别为发动机转速1900r/min时在不同的扭矩T下，燃油消同扭矩T下燃油消耗量B相对误差绝对值的最大值为3.85%,过量空气系数λ相对误差绝对值的最大值为4.62%,均小于5%。543543(1)搭建了仿真模型并设置了相应的参数。根据柴油机的结构参数和技术(2)对仿真模型的准确性进行了验证