avl-boost软件应用

AVLBOOST软件简介AVLBOOST是一个为建立整台发动机的模型而开发的一套模拟程序。它不仅可以在设计阶段预测发动机的稳态性能，而且还可以分析成型发动机的热力学过程。模拟的目标是减少在昂贵的试验台架上的投资，并且可以在计算机上用一种或更多种能应用于实际的产品更换原来的机型。它可以进行一维发动机工作过程模拟（包括实际循环模拟、换气过程模拟）计算，使用户建立一个完整的发动机模型（包括各种附件，例如空气滤、EGR系统等），进行发动机稳态及瞬态性能方面计算，同时可以优化进、排气系统等一些影响性能的主要零部件的设计。该软件可以应用在下列范围：各种发动机草案的对比在不损害功率输出，扭矩和燃油消耗的情况下优化组件的几何形状，例如进气系统，排气系统，气门尺寸等。优化气门正时和凸轮型线增压系统的设计声学发动机瞬态性能的评价（加速/加载，减速/卸载）AVLBOOST已经应用于很多种种发动机的开发和优化任务。该软件包括交互式预处理程序、主程序和后处理程序三部分。预处理程序：提供了基于windows技术基础上的图形界面，它包含一个模型编辑器，所需数据由模型编辑器指导输入。建立发动机的计算模型时，先用鼠标从菜单中选择出所需的模块，然后用管件把它们连接起来。由于有大量的模块可供使用，用这种方式可以模拟较复杂的发动机配置。主程序：为所有可应用的模块提供了理想的模拟算法。管道流动采用一维模拟，通过解气体动力学方程得出管道横截面上的压力，温度和流速的平均值。流动损失由于受三维空间的影响，在发动机的特定位置通过适当的流量系数加以考虑。后处理程序：对模拟的大量结果进行分析。想要显示的数据可以从计算模型图中直接选取。后处理程序为计算结果的分析提供下列形式：信息分析：程序在运行时信息可以根据信息类型，模块或曲轴转角来分类。瞬态分析：每一循环计算的平均值可以根据循环号或时间来进行显示。图形分析：图形显示的是模拟的最后一个循环的结果，横坐标为曲轴转角，纵坐标为各种发动机指标（包括发动机功率、扭矩、油耗等）。系列分析：每个模型变量模拟的平均值对照主变参数进行显示。所有结果可以和测量值或者先前计算的结果进行比较。以上为BOOST软件的功能，但它也有差强人意的地方：1、输入参数复杂：在预处理程序中所要求输入的参数较多，而且有些参数测量起来有一定难度（具体要输入的部分数据见附录）。例如：在单一计算时要填写的流体流动参数、管子磨损系数等；连续计算时要填写的活塞温度、气缸头温度、燃烧持续时期、缸套温度、燃烧开始角度、动态空燃比、阀温度等。2、涉及面广：对使用者来说，必须熟练掌握工程热力学和内燃机原理及其相关知识和实际工作经验。3、计算结果准确性未知：因试用版可用时间过短，未得出其准确性结论附录：AVLBOOST软件要输入的部分数据开始输入的整体参数（GeneralInputData）：测试日期，测试类型，运行方式，发动机转速，计算方式（单一计算、连续计算、动态计算），空气与燃油的混合方式（内部混合、外部混合），冲程数，燃料类型及特性（燃烧值、空燃比），空气特性类型（恒定、可变），发动机状态（稳定转速、变速），参考条件（压力、温度）等。部分元素简介及选择参数：1、管子（Pipe）：简介：适用于一维流体计算。比如：压力波的传播、流体本身的传播。选择参数：长度，直径，弯曲角度，摩擦系数，热传导系数，壁温等。2、增压（Plenum）：简介：适用于没有空间压力和温度的情况。选择参数：容量，初始条件（压力、温度），壁的热传导，初始空气成分（燃油蒸汽、空燃比），流体系数（进管处、出管处）等。3、空气滤（AirCleaner）：选择参数：空气滤体积，流入、流出收集器的体积，过滤器的长度，质量流量，压力降，入口处压力、温度，流体系数等。4、系统边界（SystemBoundary）：简介：定义计算模型的边界。选择参数：瞬态条件（压力、温度），瞬态空气质量成分组成（燃油蒸汽、空燃比），流体系数等。5、连接点（Junction）：选择参数：稳压模式（管子连接的角度）；定义模式（流体系数）。6、测量点（MeasuringPoint）：简介：测量接近点基于曲轴转角的流动数据和空气特点。选择参数：测量点的位置，输出范围（标准方式、扩展方式）等。7、气缸（Cylinder）选择参数：缸径，冲程，压缩比，连杆长度，活塞销偏心距，点火顺序，活塞运动方式，热量释放特性（燃烧开始角、燃烧周期、形状参数），燃烧室条件，热传导参数，包括（活塞、气缸头、缸套）的面积、壁温、计算系数，燃烧系统（IDI、DI），进气漩涡率等，进、排气阀的表面积、壁温、壁厚、传导率，进气阀座直径，气阀升程曲线、阀间隙，流体系数，动态涡流计算，扫气系数，连续计算时还需要缸套在上、下死点时的温度等。8、喷嘴（Injector）选择参数：流体系数，空燃比，喷射方式（化油器式、喷射），空气流量的测量点等。9、约束（Restriction）简介：适用于在管路中有明显压力损失的情况。选择参数：各连接管路中的流体流动系数。10、催化剂（Catalyst）选择参数：总催化剂体积，流入、流出的体积，陶瓷长度，质量流量，入口温度，入口压力，压力降，流体系数等。最后输入数据：参考测量点，发动机负载，有效压力等。汽车产品设计所