GT-COOL培训教程V62

GTGTGT---COOLCOOLCOOL培训教程培训教程培训教程发动机热管理仿真软件宋波CD-adapco.ChinaCD-adapcoJAPANCo.,LTD本次培训的主要内容本次培训包括了下列五个专题：Š专题一：GT-COOL的总体介绍。Š专题二：GT-COOL的建模。Š专题三：GT-COOL的典型算例。Š专题四：GT-COOL的计算和后处理。Š专题五：GT-COOL的实际算例。CD-adapcoJAPANCo.,LTD专题一：GT-COOL的总体介绍该专题为GT-COOL的基本介绍：Š软件的起源、背景。Š主要的应用范围。Š软件的操作方法。Š仿真计算的主要流程。CD-adapcoJAPANCo.,LTDGT-COOL的起源、背景ŠGT-COOL是GT-SUITE系列软件的重要组成部分。ŠGT-SUITE涵盖了发动机、驱动系统、冷却系统、燃油供给系统、曲轴机构、配气机构等六个方面，是汽车厂和发动机制造公司理想的CAE工具。ŠGT-SUITE的亚太技术、销售中心设在本公司，软件的开发者是美国的GammaTechnologies公司。本公司的北京、上海办事处将为中国的GT-SUITE用户提供及时、准确的技术支持。Š由于GT-SUITE软件使用方便、功能强大，因此在同类软件中居于领先地位。CD-adapcoJAPANCo.,LTDGT-COOL的总体介绍Š是一维流体模型Š采用FVM的方法进行求解Š可以采用显式/隐式的求解Š能快速的计算不同的回路的流体Š方便的处理多种流体(如：冷却液、空气、油等)Š用户可以自己定义特定的流体和混合物Š能计算气穴模型Š系统各个零件之间进行传热计算Š能进行稳态/瞬态的热、流分析Š整个冷却系统可以包含有多个子系统(如：油的冷却和变速箱油的冷却)Š流体的单位可以由以下组成：发动机,汽车,散热器,风扇,泵,阀,节温器,冷却器,管,T型管,管接关,等.CD-adapcoJAPANCo.,LTDGT-COOL的特性Š基本实物的模型建立策略Š采用拖拽的方式从模型库中建立模型，方便建模Š通用的前处理介面，与GT其它模块操作界面完全相同Š可以进行多参数的对比计算Š模型能在生产厂家与供货之间其享Š具有强大的后处理工具GT-POSTŠ可以与整车和发动机共建模型(与GT-POWER和GT-DRIVE)Š可以采用有限元的方法，对发动机缸内的进行热分析Š可以在模型内直接建立控制策略Š能进行DOE设计/优化和直接优化Š在网络上有分布计算的功能CD-adapcoJAPANCo.,LTDGT-COOL主要的应用Š发动机冷却系统各个部件的温度预测(如：发动机水套、散热器、水政治部等)Š在瞬时工况时，整个系统的响应情况Š散热器、水泵和管路尺寸的确定和配置Š发动机暖车Š节温器的配置Š能进行主动或被动式的控制策略的设计/优化Š结构热分析计算(采用有限元的计算方法）Š与三维CFD软件进行耦合计算(如：STAR-CD和Fluent)Š系统的失效分析(如：阀的失效)Š整车循环工况时，系统的响应情况(如：FTP循环)CD-adapcoJAPANCo.,LTDGT-COOL的操作方法ŠGT-COOL是基于面向对象技术编写的，与GT-SUITE的其它软件拥有相同的软件界面——GT-ISE。Š从模型图的建立、运行，到数据的后处理，GT-COOL的操作都是在GT-ISE中进行，使用方法简便、高效。ŠGT-COOL的界面如下图所示，主要组成部分包括：菜单、按钮、窗口、建模区域、数据库、模块管理器等，与常见的Windows界面类似，符合大多数用户的操作习惯。CD-adapcoJAPANCo.,LTDCD-adapcoJAPANCo.,LTDGT-COOL仿真计算的流程打开GT-ISE建立GT-COOL模型设置模型参数后处理运行计算结束车辆结构进入GT-COOLYNCD-adapcoJAPANCo.,LTD专题二：GT-COOL的建模该专题主要内容包括：Š模型数据库的组织体系。Š模型的分类标准。Š模型所处状态的层次结构。Š模型参数的设置。Š运行参数的设置。CD-adapcoJAPANCo.,LTD模型数据库的组织体系GT-COOL的模型数据库是用户建模的基础，根据物理模型的特点，数据库主要分为八大类：ŠFlow：与流动有关的模型，如管道、阀门等，同时还包括气体、液体的特性数据等。ŠMechanical：与机械结构有关的模型。这类模型在GT-COOL使用不多。ŠThermal：独特的热计算模型。如热管、热质量、热阻和有限元热计算模型等。ŠElectrical：与电、磁有关的模型。如电动机、电池、电磁阀等。ŠControl：与控制系统有关的模型。如PID、传感器等。ŠAnalysis：与数据分析有关的模型。如FFT、监视器等。ŠGeneral：通用的模型。如各种输入数据。ŠCompound：用户自定义的模型库。CD-adapcoJAPANCo.,LTD模型的分类标准在GT-COOL数据库的每一大类中，模型根据如下规则主要分为四类：ŠComponent：基本模型。用于描述物理、化学现象的基本模型。ŠCompound：复合模型。由Component和Connection等组成的模型封装。GT-COOL将一些常见的复杂结构表示为一个模型，如换热器、节温器，节省了用户的建模时间。ŠConnection：连接模型。在GT-SUITE中规定——任何Component和Compound之间都需要由Connection连接。ŠReference：参考模型。主要是计算模型和内置数据，如流体物性、、材料的特性数据等。Š还有另外几个小类：Control/Analysis、Sensor/Actuator等。CD-adapcoJAPANCo.,LTD模型所处状态的层次结构（1/2）模型在建模时是以不同的状态出现的，为了方便管理，主要为三层结构：Š模板（Template）：这是模型的原始状态，出现在数据库中，没有具体参数。Š实体（Object）：有具体参数的模型，而且该模型用于管理一批类似结构的部件。Š部件（Part）：出现在建模区模型图上的模型，这是实际物理存在的模型，而不是概念。CD-adapcoJAPANCo.,LTD模型所处状态的层次结构（2/2）模板实体1部件1实体2部件2部件3…………CD-adapcoJAPANCo.,LTD模型参数的设置（1/2）GT-COOL有关参数设置的几个概念：Š具体数值。Š“ign”：该参数忽略。Š“def”：该参数使用GT-COOL的缺省值。Š普通变量：将变量名置于方括号中，如[para]，在“CaseSetup”中输入具体的数值或引用参考模型等其它对象。Š指针变量：直接输入变量名，此时变量名为绿色，此类变量直接指向参考模型等其它对象。CD-adapcoJAPANCo.,LTD模型参数的设置（2/2）CD-adapcoJAPANCo.,LTD运行参数的设置在运行GT-COOL计算前，还需在“RunSetup”进行运行参数的设置，主要包括：Š“CaseLegend”：算例的说明。Š求解模式：隐格式IMPLICIT。Š仿真时间控制：计算持续期，以时间为结束计算的标志。Š时间步长：时间步长的最大值。Š输出参数：定义需要保存的输出参数。CD-adapcoJAPANCo.,LTD专题三：GT-COOL的典型算例GT-COOL可以深入到发动机冷却回路的很多部件当中，本次培训只例举应用较为全面的两个。Š发动机热分析Š整车的热分析CD-adapcoJAPANCo.,LTD发动机热分析（1）CD-adapcoJAPANCo.,LTD发动机热分析（2）CD-adapcoJAPANCo.,LTD整车的热分析（2）CD-adapcoJAPANCo.,LTD整车热分析（2）CD-adapcoJAPANCo.,LTD整车热分析（2）CD-adapcoJAPANCo.,LTD专题四：GT-COOL的计算和后处理本专题主要讲述了以下的内容：Š建立模型图的策略。Š模型图的预处理。Š仿真计算的运行。Š仿真计算结果的后处理。CD-adapcoJAPANCo.,LTD建立模型图的策略我们向用户推荐了两种建模策略：Š借鉴GT-COOL的自带例子：GT-COOL针对不同的车型和应用，建立了丰富的示范性例子，用户一般都可以找到比较符合自己需要的例子，只要经过简单的修改即可使用。Š从基础开始建立GT-COOL模型图：通过使用数据库中的模型逐个搭建自己的模型图。这种方法有利于用户深入掌握GT-COOL的原理和使用。CD-adapcoJAPANCo.,LTD模型图的预处理在模型图建立之后，仿真计算前，通常要进行模型图的预处理，主要目的是：Š检查模型图中各模型连接是否正确。Š检查各模型的参数设置是否正确，如是否有空缺、超出合理范围等现象。Š进行逻辑检查，以检测是否存在模块、参数之间的冲突。Š对用户输入的数据、map图进行插值等处理，以形成仿真计算所需要的格式。CD-adapcoJAPANCo.,LTD仿真计算的运行如果预处理没有出错，则可以进行仿真计算的运行：Š计算的中间结果在一个输出窗口中显示，以供用户监视计算过程、提示用户的操作等。Š如果用户在模型图中设置了输出监视器，那么监视器将实时显示指定参数的变化过程。Š输出窗口还可显示出错信息，包括出错的状态、可能的原因和出错的位置等。CD-adapcoJAPANCo.,LTD仿真计算结果的后处理GT-COOL的后处理由GT-POST完成，主要有三种模式：ŠPlots-TablesMode(图表模式)ŠRLTViewerMode（模型图中显示指定模型的参数模式）ŠAnimationMode（动画模式）对于GT-COOL来说，Plots-TablesMode最为常用，RLTViewerMode用得也较多。CD-adapcoJAPANCo.,LTD后处理：Plots-Tables模式主要实现以下功能：Š指定模型的参数以图的形式显示。Š导出参数到外部文件。Š计算报表（系统自动生成或用户自定义）。Š不同模型、不同算例的数据显示在同一张图上。Š计算结果与实验值在同一张图上显示。Š图形属性的保存、拷贝、编辑等操作。CD-adapcoJAPANCo.,LTD后处理：RLTViewer模式主要实现以下功能：Š在模型图上显示指定模型的参数。Š可以用彩图的方式表示数据的大小和分布。Š参数的单位设置：参数的单位由用户定义或采用缺省值。CD-adapcoJAPANCo.,LTD专题五：GT-COOL的实际算例根据实际的需要，本次培训：Š模型图的建立过程。Š仿真计算的预处理和运行。Š仿真计算的后处理。具体文档另附，内容可能会根据实际情况做适当的调整。CD-adapcoJAPANCo.,LTD总结Š如果对培训有何意见、探讨技术问题，请及时联系：===========================================宋波日本西迪阿特有限公司北京办事处北京市朝阳门外大街18号丰联广场A座1207室Email：[e-mail]电话：[phone]传真：[phone]邮编：100020===========================================