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文档简介
图基于1-D& 进行详细发动机控制设结合CFDSTAR-CD,fluentandKIVA进行3-D许多详细的子模型:涡轮 ,催化反应器 StaggeredVectormass
Scalar能量方程(能量守恒压力,都是以每个子体积网格的 以Courantnumber必须小于或等于0.8,此处Courantnumber由下面这个 ==u=c=模 能量释放以压力,温度等形式表MEP每个循环的扫气容积-进气系统:离散化长度≈0.4排气系统:离散化长度≈0.55HalfAngle>15“def”流量系数通过下图所示两个连接管路计算得到流量系数可从GT-POSTRLT-ViewerddCd=Aeffective/Areference缩损失Cddef假定不连续.缩损失Cddef假定不连续.变化不会导致压缩损失.Cd=def变化不会导致压缩损失.Cd=defCd~通阀,节气门,管接头的质量流量系数可能利用R
=实际质=参考流通面=顺=绝对压 (静态出口压力/总进口压力=Gas=顺 =比(1.4forAir@300不象管路部件,分叉管只有一个子体积(网格连接件放在面积不连续处(利用中心线在一些敏感区域或者高流速部件要特别注意离散长度的设置如:高压进气管和排气歧管合拢处分叉管是利用1-D来模拟3-D如要求更系则可结合CFD来解决3-D(XY180~180zggbax例斜叉管
膨胀直径:DIAC2=DIAC1,DIAC3特征长度:DX2=DX1,DX3膨胀直径.错误:正确:方向必须是从每个端口全部指向分叉管或由分叉管全部向外Draw(方向只跟几何形状相关与流体流向无关)错误:正确:膨胀直径应该由内部的截面到边界的距离决定,而不是相邻部1234、模型模拟过程更加复杂(喷射,蒸发,混合TWallTWallDetail:将气缸内部分 的区,独立设置传热系数12注:在POWER 还有另外几个小类:Control/ysis、Sensor/Actuator 1.1GT-ISE鼠标双击GT-ISE鼠标双击GT-ISE1.2.2GT-POWER->engineperformanceand1.2.3Save 命名为1.2.51.3.1双击模型管理其中的EndEviroment其中双击air设定其组成成分(copy了4cyl.gtmair的组份设定1.3.2创建进气管接口1.3.3其余直管可右击pipe图标选择addobject创建新的pipe,或右击新创建的inpipe1选择cloneobject创建新的pipe1.3.4右击已创建的InPipe1,选择copyandeditobject,也可直接创建new1.4把已创建的部件放到map1.4.1 Linkmode,然后一一连接各个部件 1.4.2 1.4.3选择菜单中Tools→Options→Options→View选择 ydefaultconnectionasicon,既可改变图中管接口1.4.4Scaleview 中的scaleview按1.51.5创建TValueselector点击右边的小灰框,选择valueselector,选择已定义好的init如图所示attributeProperty则出现如下图所示窗口,1.6创建球形
1.71.81.81.9把部件拖到map1.9.1修改其中inpipe1-02,inpipe1-03两根直管的长度为,220mm,确保inpipeT向上的 为3注意 为1.9.2双击map图中的inpipe1-02图标,在PartOverride175,同理对inpipe1-031.9.3双击map图中的连接inpipeT和inpipe2-01的连接线, 1.10根据离散化后的管路结果创建管路故4个T型管参数如图所示,管路直径为8531.25,一个50 1.11把前几步创建好的管路拖到map 1.12与燃烧室相连的管接口的设置(进气和排气部分双击orificeconn一般进气管接口都为def(orificeconn)但在有些情况下def的 1.131.14450k,因为此处接近进气阀,故温度较高,heatTransfer1.15注意,一般进排气管口的FrictionMultiplier,PressureLossCoefficient都设为0,不考虑此处的压力损失。流量的流量系数已考虑了压损,所以我们要设Pressureloss transferMultiplier要设的稍大一点,GT中进排气管口的管壁温度推荐值分别为450k、550k(全负荷时),heattransfer1.16 双击模型管理器中的VavleConn 。。1.171.18在此部件中设置点火顺序(FiringOrder),点火间隔(Firing设置ReferenceStateforVolumetricEfficiency为init,其余属性注意:SpeedorLoadSpecificationEnginespeed为横坐标的ProfileTransient形式 1.18.1在输入wistpintoCrankoffset时注意正方向往外推力为正向(在strokeconvention属性项选择true-stroke,此时表明冲在wistpintocrankoffset不为0时,上述的两种strokeconvention方式影响冲程大小。GT-Power中摩擦机械损失以FrictionObject(FMEP)形式设活塞上止点的位置还和TDCAngleConvention选项有关,但此位移处,当为Crank-Piston0度曲轴转角表示曲拐中心轴1.19双击模型管理其中的Cylinder图标,修改其中的initialStateName为init,其余参数不变。cylinder中很多参数都是以变量1.19.11.19.2双击Cylinder中HeatTransferobjectWoschni数都较小,所以需要调整传递算子(convectionmultiplier),1.19.3创建燃烧模型(weibe模型如要考虑扫燃烧产物Nox和co则要在Advanced中输入NoxRLT
上图中的thb50和bdru都是RLTdependence变量,这两个变量 在FirstRLTVariableName中输入EngineCrankTrain中的rlt参数在Dependenceobject1.20copy,paste,这些部件会在名称上自动添加02,03以示各缸 1.21ConductionObject的设定来模拟排气管壁的传热,其余排气 Pipe*的压力损失与压损系数Cp与密度(ρ)、流速(v)^2成正比如圧力損失(⊿P=1/2・Cp・ρv2)当设定Cp为def时,对于 由壁面粗糙度(SurfaceRoughness)计算得到,壁面粗糙度还影响壁面传热系数的大小。详细可参阅GT-Power的User’sManual1.20.1创建排气管的壁面传热部 在接着跳出的WallTempSolver其中材料iron从模板库(generalthermal)中拖动WallTempSolver中的外部对流系数(ExternalConvection convectionCoeff/Matrix选项为on时,则系统通过计 convectionCoeff/Matrix选项为Matrix时,则说明外1.221.231.23设置No.IdenticalPipe数为2000。 意Heatcondictionobject需输入参考直径。 HeatConductionObject属性栏输入CatCC参考指针变量Convection/matrix属性为Matrix1.24双击模型管理器中命名为nocond的orifice,所以在options页中设置HeatCondiction“Flange”属性为1.25前后连接管的orificeConn的DischargeCoefficent设为11.26 2.1点击GT 中Tools从中选择GEM3D,打开GEM3D2.2GEM3D界面出来后,点 中的new创建一个新gem2.3 定义 截面形2.4 从图中看出管子的位置并不是正确位置,所以修改Location2.5 中PerforateSection图或直接右击Inp1,在下拉菜单中选择Perforate2.6点击File-save(saveas)起名为2.7把创建好的模型输出为gtm 中的ExportGTModelFiletoGTIse图标按模型图中会出现离散的XYZ坐标方向,显示各方向的离散点击Preview点击Discretize完成离散化在生成gtm跳出窗口选择OpeninGtise,则会自动打开离散后的gtm3.1创建外部环境(排气管侧 3.2创建喷从模板库中拖动InjAF-RatioConn在模型管器中双击输入参数,其中fuelobject一栏,首先点击右边灰色方块,然后在跳出方框内选择bust如左图示,最后喷油器属性如右其中Fuildobject3.53.6打开InjAF-Ratio部件,修改其中的FuelRatio 3.7选择菜单栏中RUN-RUN或在工具条中选择OpenRunSetupTimeControlFlag选择周期性计算还是连续性计算,一般包TimeControlFlagMinmumSimulationDurationTimeControlFlagAutomaticShut-OffWhenSteadyState关于发动机工作达MainDriverName动力源,当选择周期性计算时,模型含有Circuits-BasedSolution当GT-power集成coolfuel计算时umRatioofTimeStepsinFlowCircuits3.8InitializationInitializationStateUseRLTstoInitializeuser_imposedCases(Flow),在选CasenumberforRLTInitialzation选择哪个case采用RLTFlowControlThermalControlWallTemperatureCalculationIntervalWallTemperatureSSToleranceforAutoShut-off稳态求ConvergenceThresholdforFlowSolverSkip WoolTemperatureRelaxationFactorwool温度松弛系数此选项在WallTemperatureSolver为off或steady时选用。ConvergenceRLTRLTRLTVariableforSteady-StateAutoShut-Off用来判定稳TypeofStateCriterionTargetValueofRLTVariableRLTTypeofSteady-StateToleranceRLT变量稳态容差的类型SteadyStateToleranceRLTConsecutiveSteadyStateCycles达到稳态状态时RLT变3.9在菜单中选择Run-Output或在工具条中选择OutputSetupOutputOptions流体RLT参数来计算WaterSaturation(DewTemperatureDataSuppression3.10Case在菜单中选择Run-Case或从工具条中选择Case在窗口追加一个新的case选择Append在caselabel中输入speed=[rpm],用以区别每个每个case只有转速设置不同,转速从6000rpm到2000rpm其中注:从V6.1开始我们就可用数学表达式来表达某一个case变量可用[]来表示,则表达式会自动变量代表的数值同样表达式也可含*sin等数学符号。时间会变长,Runsetup中Initializationstate设为previous3.10同样显示各缸的进气管口(inport)staticpressure,boundarymassflowrate显示一缸的进排气阀的lift,massflow3.11打开run-plot如不需要某些结果可先选中,然后选择removeplot(s)在plotsetup中location表示一些pipe*部件的结果是从管子的其余选项都可选择def3.12 添 选择objectsand te删除部件和模3.13 在casesetup打开casesetup,选中某一变量选择showparameter3.14打开某一部件,右击参数变量选择Parameter则会显示casesetup3.153.17使用预处理runprocessing,查看气门升程,速度等一些双击ValueCamConn,在Advanced属性页选择PreprocessPlot,3.18 中RunSimulation按 计算等设置,会出现下图Simulationwizard选 3.19工作过程中的变化情况,可采用RLTsignalMonitor功能在map图中选中一部件右击选择SignalMonitor然后选择要显示且不会保存。也可选择RLTMonitor显示RLT变量4.1点击 或者在菜单栏选择Run-openGt-post4.2打开Plots-4.3显示参数数据曲线图(瞬时值点击向左、右箭头(nextpage)显示上、下一页的图表4.4显示数据表格(view选中某一数据,右击选择view 4.5Gu 中的newgu按钮,或选择File-New再在gu文件中选择Newgroup右击选择 4.6Gu点击File-saveas4.7 4.8给GU在gu树中选中该数据右击Properties,在跳出窗口的Data在properties里除了可以更改dataname4.10Case用Casecombine/repeat功能也可完成这个操作不过此时的4.10.1在 中选择CombineorRepeatcasesforPlotTreeSelection4.10.2跳出的窗口先在窗口左侧选择要显示的数据,然后在 4.11Datasets选择CreatePlotsthatCombine在跳出窗口的左侧Datasource里选中某一数据,然后就会在中间DatatoCombine中选择要比较的数据在最右侧cases中选择要显示的case个数,选择repeatplotforeachcase,此时就会显示每个case下选中的数据曲线图4.12选中Newgroup*,右击选择Properties在group属性也选择Orientation为横向排列还是纵向排列,在PageLayout选择排4.13查看RLT在GX文件中跳到CaseRLT页,选中某一RLT变量选择此时显示的图形一般以case为X轴,这是因为在GT-iseRunset中设定了X-AxisRLTforCaseSweepPlotsRLT 中CreatePlotsofRLT’s按选择
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