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2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会

召开年：2017
召开地：上海
出版时间： 2017-11

主办单位：艾迪捷信息科技（上海）有限公司

会议文集：2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会论文集

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1.停缸技术降整车油耗评估
- 王春龙;马为;刘斌
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：为了深入了解停缸技术对整车油耗的影响,本文采用一维仿真软件GT-POWER对长安某缸内直喷增压发动机进行仿真分析,研究停缸技术对缸内直喷增压汽油机燃油经济性的影响,然后计算整车工况循环油耗,研究结果表明:在不同的负荷区域最优的节油效果和停止工作的汽缸的数量有关;发动机的节油效果随着负荷的增大而降低,发动机最大节油23％;搭载该发动机的某款车型工况油耗降低3％,等速油耗降低7％-15％.采用停缸技术能够降低中低负荷的泵气损失,随着负荷的降低,泵气损失降幅越大,因此随着负荷的降低,节油效果越明显.
2.某柴油机进气歧管EGR均匀性分析
- 李东辉;刘亚奇;徐洋;刘阳
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：本文应用GT Power和start CCM+,对两种设计方案进行一维三维耦合分析.通过对比EGR云图的分布及各缸EGR量的差异,从而判断两种设计方案的优劣.EGR出口落点的的位置对于EGR的分布影响很大，尽量保证第一落点落在歧管几何的中心上，EGR和新鲜空气混合的时间很重要，尽量延长混合时间。通过一维热力学软件与流体CFD软件联合仿真分析可知，v2方案EGR不均匀性最好满足±10%的要求。基于GT Power软件和start CCM+软件的祸合计算可以更准确的反应EGR在进气歧管中的流场分布，解决了系统与详细部件之间的效率与准确性。
3.某轴流式水轮机叶片刚强度及模态有限元分析
- 张亚楠
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：采用ANSYS对某轴流式水轮机叶片进行了刚强度和模态的仿真分析,分析了开设应力释放槽前后,应力及固有频率的变化,结果表明应力释放槽可以显著减小叶片根部大应力区域的范围,同时应力释放槽以及叶片根部减薄对固有频率有一定的调整作用.
4.基于GT-POWER和modeFRONTIER联合仿真的汽油机进排气管路优化
- 钱丁超
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：为提高样机某工况的下的转矩,使用modeFRONTIER和GT-POWER联合仿真的方法对该发动机进排气系统的部分结构参数进行优化.从发动机结构限制及优化成本的角度确定了进排气系统的3个尺寸参数作为输入变量,以8000r/min全负荷工况下的转矩、10000r/min全负荷工况下的功率、以及这两个工况点下的有效燃油消耗率为输出变量,搭建自动优化模型.最终在满足限制条件的基础上将目标转矩提高了2.5％.
5.同一车辆匹配不同技术、不同排量汽油机对车辆动力性能、经济性能的影响分析
- 王占峰;尹伊郡;黄平慧;张宇璠
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：在产品策划阶段,车辆动力性能、经济性能的指标会影响最终选取的汽油机的排量以及汽油机所需要采取的技术.这些直接影响了车辆的成本、开发费用、开发周期以及产品竞争力.不同技术、不同排量的汽油机在同一车辆的性能表现决定了汽油机不同的性能设计方案.本文运用GT-Drive软件,比较汽油机不同的性能方案对车辆动力性和经济性的影响,为车辆的产品策划提供指导和支持.
6.米勒循环对增压直喷汽油机性能的影响
- 王春龙;马为;刘斌
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：为了深入了解米勒循环对发动机性能的影响,本文采用一维仿真软件GT-POWER对长安某缸内直喷增压发动机进行仿真分析,研究米勒循环发动机对缸内直喷增压汽油机动力性和燃油经济性的影响,研究结果表明:在部分负荷工况,随着进气持续期和进气最大升程的缩小,比油耗逐渐降低,降低的范围在5％-7.5％之间,随着进气持续期和进气最大升程的缩小,整个转速的动力性降低,1500r/min外特性扭矩降低的范围在2％-13％之间,最大扭矩降低的范围在2％-8％之间,在5500r/min外特性扭矩降低的范围在3％-20％之间.由于使用米勒循环动力性会降低,在未考虑爆震、甚至是早燃的情况下通过计算可知增加进气歧管压力能够补偿动力性.
7.FMEP对某TGDI发动机油耗的影响
- 拓海东;贺翀;杨文乐;康艳伟
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：FMEP是发动机的重要参数,对发动机的性能有很大影响.本文利用GT-SUITE建立发动机模型,计算不同FMEP下发动机的油耗,同时进行试验验证.结果显示,FMEP对发动机的油耗影响很大.
8.不同动力总成对某款整车经济性的影响
- 拓海东;贺翀;杨文乐;康艳伟
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：燃油经济性是车辆性能的重要评价指标.本文利用GT-SUITE建立了整车仿真模型,进行经济性计算,并与试验结果进行对比.而后基于此模型,本文对原有动力总成进行更改,计算整车油耗.仿真结果显示,改进后的动力总成,在NEDC循环工况下油耗有很大降幅.
9.基于Converge的汽油机缸内流动CFD仿真研究
- 罗招;施军;郑建军;陈小东;卿辉斌
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：本文以长安某直喷汽油机为研究对象,使用Converge软件分析了不同网格设置方法对缸内流动仿真结果的影响,并将结果与某商业软件进行了对比,然后采用相同网格设置方法,对不同形状燃烧室方案进行缸内流动CFD仿真评估.结果表明:进气道流动结果直接影响缸内形成的滚流比及湍动能,应将进气道纳入网格加密重点考虑区域;即使采用相同湍流模型,Converge与某商业软件计算结果仍存在一定差异,两种商业软件具有各自的特点;在额定工况下,使用气体导流设计方案在形成均匀混合气、提高燃烧效率、降低爆震风险等方面具有优势.
10.基于CONVERGE的油嘴流动计算
- ZHONG Bo;钟博;LI Haiyang;李海洋;Zhang Qinglin;张清林;Yang Haitao;杨海涛
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：本文对燃油物性进行测量,并以此为输入参数,在CONVERGE软件中开展了油嘴流动计算.结果表明,基于测量物性的计算质量流量明显高于基于C14H30的计算结果,燃油密度是影响质量流量的主要参数.同时随着燃油温度的升高,基于测量物性的质量流量逐渐降低,而基于C14H30的质量流量有所升高.
11.国Ⅵ天然气发动机的EGR均匀性研究
- 马义;乔锦阳;李俊;史艳彬;窦慧莉
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：分析了国Ⅵ天然气发动机各缸EGR不均匀产生的原因,发现排气压力的波动会对各缸EGR流量分布产生不利影响.从改变EGR气体流动相位和流动均匀性两个方面提出了13个改进方案,建立发动机GT-SUITE一维计算模型,对改进方案进行计算分析,得到了具体的优化方案并通过台架进行试验测量,试验结果显示发动机各转速EGR率平均偏差从3.1％减小为1.2％,发动机缸内最高燃烧压力的偏差从25％减小为20％,发动机EGR均匀性大大提升.
12.发动机曲轴箱通风系统一维CFD分析
- 王翀;陈小东;欧康;卿辉斌
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：本文对曲轴箱通风系统内部气体流动过程进行了仿真分析,得到了曲轴箱通风系统内部的气体流动规律、压力变化情况和泵气损失大小.通过仿真分析,可以确定和量化发动机的泵气损失,加深对曲轴箱通风系统内部复杂现象的理解,为发动机的优化设计提供用力的支持.
13.基于GT-power的三元催化器化学反应仿真研究
- 叶建伟;陈小东;欧宗味;郑建军;卿辉斌
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：利用GT-power进行尾气后处理催化反应仿真研究,分析发动机排量、排气温度及过量空气系数等对转化效率及载体温度的影响.研究结果表明:不同的发动机排量需要不同的载体体积相匹配,增加发动机排量需适当增加载体体积;排气温度越高,有利于催化剂起燃及冷启动排放控制;过量空气系数在1附近,污染物才可全部实现高效转化.
14.基于GT-Power进行VGT增压器和某2.OL柴油机匹配的研究
- 徐洋;邱腾蛟;刘亚奇;李东辉
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：本文应用GT_POWER软件针对某柴油发动机建立仿真模型,输入准确的结构参数和边界条件,根据发动机性能目标进行性能预测,选择合适的VGT增压器.同时通过仿真的手段,选择不同工况下的VGT开度,进行试验验证.
15.基于GT-SUITE的某大型增压柴油机配气相位及型线的优化计算
- 刘俊龙;李卫;王晓艳;田红霞
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：利用GT-SUITE软件对某矿用柴油发动机的配气相位及型线进行优化分析.通过对排气门开启角、进气门关闭角以及最大升程等参数的分析优化,提出改进方案,最终实现在常用工况区油耗在原机基础上降低2.5g/(kW·h),使发动机的性能得到了很大程度的改善.
16.某柴油机仿真计算全模型和部分模型缸内涡流比对比探究
- 翟海朋;彭飞
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：本文基于某款柴油发动机,采用CONVERGE软件对该机型进气门关闭到喷油时刻的全模型和部分模型的缸内涡流比瞬态方程进行了对比计算,结果表明在进气门关闭时刻缸内的流场并非均匀分布,且进气门关闭后缸内的涡流比出现了分离现象,存在较大差异.因此,柴油机瞬态计算过程中采用部分模型替代全模型的方法有待进一步考证.
17.CONVERGE在发动机后处理系统分析中的应用
- 胡晓艳;张素英;张晓丽
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：随着排放法规要求的不断提高,柴油车尾气排放要求日趋严格.选择性催化反应(Selective Catalytic Reduction,SCR)技术能有效降低NOx排放,近年来,逐渐作为降低柴油机NOx排放的有效措施之一.利用CONVERGE软件,可以对SCR箱的性能和内部结晶情况进行评估.它包含详细的喷雾破碎,蒸发,液膜,湍流,共轭传热模型以及完全自动的网格生成功能.本文采用CONVERGE软件,考虑尿素溶液在SCR箱内部的详细反应机理,并结合混合器固体壁面和气流之间的流固耦合,对双旋流混合器的SCR箱性能及内部结晶进行了评估,并与实验结果进行了对比.
18.直喷汽油机的喷雾标定及喷雾落点影响研究
- 武珊;韦静思;孙辉国;冶麟
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：本文采用三维流体分析软件CONVERGE,对一款直喷汽油机的缸内流动和喷雾进行计算和分析.基于定容弹喷雾测试数据完成对喷雾的标定,计算喷雾模型在贯穿距、SMD和喷雾形态上与试验取得较好的一致性.在此基础上计算和分析了三个喷雾落点方案对缸内流场、壁面油膜和混合气分布的影响,指导喷油器选型和喷雾优化.
19.Fluent在小型增压汽油机排气歧管设计中的应用
- 钱丁超
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：针对某0.6L涡轮增压汽油机设计了两种排气歧管方案,通过Fluent软件对两设计方案进行计算仿真,分析其流场分布特性,并结合台架试验评价其实际使用效果.仿真结果与试验结果表明:等长式排气歧管的流场分布特性更有利于降低排气阻力、提高充气效率;更有利于提高涡轮增压器的工作效率,提高发动机的动力性.
20.某水轮发电机组转子支架有限元分析
- 章城骏
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：采用ANSYS对某水轮发电机组转子支架进行仿真分析,得出应力位移分布图.根据分析结果,提出确切的热打键紧量,并对现设计方案进行评估.
21.纯电动汽车整车热管理系统集成仿真技术研究及展望
- 王伟民;徐人鹤;王希诚;王小碧;周坤;李洪涛;肖能;陈雷
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：本文首先使用GT-SUITE软件搭建纯电动汽车包括传动系统的一维整车模型,通过NEDC循环工况下的常温仿真结果与转毂试验结果进行对比,验证了整车基础模型的有效性.在此基础上进一步集成了热管理各子系统形成完整的整车热管理系统模型,将快充工况下的仿真结果与试验结果进行对比,证实了模型的合理性.最后对将来要开展的热管理系统在不同工况下对纯电动汽车整车动力经济性的影响分析及应用进行了展望.
22.基于GT-Power的高压缩比米勒混动专用汽油机模拟计算
- 黄平慧;王占峰;尹伊郡;张宇璠;刘金玉
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：为应对日益严苛的油耗法规要求,基于某14TD发动机进行技术升级,以匹配混合动力车,采用高压缩比、米勒循环等措施,实现更低的油耗,更高的热效率.本文通过GT-Power软件,采用DOE方法,研究不同气门升程曲线的米勒发动机在满足动力性要求前提下的油耗表现,以获得最佳气门升程曲线,最高热效率.
23.基于GT-POWER的强化柴油机排气提前角研究
- 王子玉;王雷;文明;李玉峰
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：应用GT-POWER软件对在不同排气提前角下的热力循环进行研究.结果表明:在保持进气压力、燃烧参数一定的前提下,气流从缸内向排气道的最大流速增大,但排气流量率却略有降低,产生倒流的时间会提前,也会导致倒流的气量增大;气门区域马赫数增大,超临界排气量增大;最高燃烧压力随着排气提前角有所下降,换气损失有所减小,机械负荷降低.
24.某1.5L自吸汽油机动力性提升分析
- 张秀英;豆佳永;刘系暠;王一聪;马克;张静
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：为满足国六排放,某1.5L自然吸气发动机取消了中高速的动力加浓,导致外特性扭矩下降较多,不能满足整车动力性要求.为提高发动机动力性,潜在的措施有更换可变长度进气歧管、优化气门型线、优化排气歧管等.通过GT-POWER软件对可行的技术措施进行对比计算,最终选用了可变进气歧管、优化的气门型线及4-1排气歧管三个方案,使动力性提高2-14Nm.经试验验证,低速外特性扭矩提高3-10Nm,达到目标要求,仿真与试验的一致性较好.
25.GT-Power在PCV系统仿真中的应用
- 王莹臻;郭凯;张小矛;陈明;徐政
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：曲轴箱强制通风(PCV)系统是现代发动机的重要组成部分,其设计会影响发动机的经济性和排放.本文采用GT-Power软件对某自然吸气发动机的PCV系统进行建模分析,得到不同转速和负荷工况点下的活塞窜气量、曲轴箱压力波动及全负荷呼吸管和部分负荷呼吸管的流量分配等结果,验证了曲轴箱强制通风系统满足设计要求.
26.两气门柴油机燃烧系统优化研究
- 孙振宇
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：为改善两气门柴油机缸内燃烧,设计了一种新的两气门柴油机燃烧室形状,并应用三维CFD软件CONVERGE对燃烧过程进行模拟.结合壁面传热和空气利用率分析了新的燃烧室形状对油耗、排放的影响,得出新的燃烧室形状可以降低油耗和排放,改善热负荷.在新的燃烧室基础上,根据经验算法推荐喷油器及涡流比,计算结果表明油耗进一步降低.
27.缸内直喷发动机的燃烧和爆震仿真分析
- 丁宁;徐政;陈明;张小矛;杨洋;林长林;陈曦
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：为了提高缸内直喷发动机的燃烧和爆震仿真分析的准确度,运用Converge软件进行了定容弹内的喷雾光学标定.其喷雾的形态、贯穿度和粒径均和试验有较好的吻合度.针对两种不同的喷雾方案进行了燃烧和爆震仿真分析,结果表明:方案二产生的爆震倾向相对于方案一更小.
28.提高柴油机进气涡流模拟精度的研究
- 包宁;金华玉;胡芳;赵伟;李达;吕晓刚
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：精确的模拟柴油机缸内的涡流运动,对研究其燃烧和排放有着至关重要的作用.然而为了减少计算时间,在进行柴油机燃烧模拟时经常采用简化模型,即只模拟喷油器喷孔数分之一的缸内燃烧过程.这样,缸内的初始气体运动就会与真实情况有较大差别.本研究通过调整初始涡流比的大小和涡流刚性程度提高了柴油机缸内涡流运动的模拟精度,同时也提高了计算燃烧和排放的精度.
29.基于modeFRONTIER软件的Ahmed模型空气动力学多目标智能优化研究
- 刘欢;韩思远;崔健
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：多目标智能优化方法在汽车空气动力学领域有着重要的工程应用价值,本文采用modeFRONTIER软件基于Ahmed模型搭建多目标智能优化流程展开相关研究.本研究使用优化拉丁方试验设计(Design of Experiments,DOE)方法对参数进行采样,经过GFD仿真后,选择神经网络(Neural Network,NN)搭建近似模型建立参数与阻力系数和升力系数的对应关系,后使用多目标遗传算法优化.经过优化,Ahmed模型阻力系数降低46.6％,升力系数降低36.5％.
30.利用GT-POWER研究进气温度升高对增压汽油机性能的影响
- 张宇璠;王占峰;陈海娥;王振喜;尹伊郡;黄平慧;刘金玉
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：在整车环境,随着外界环境温度变化和伴随车辆行驶内部环境温度的变化,以及整车中冷能力的不同,发动机进气温度会发生变化,本文利用热力学模拟,计算分析了不同进气温度对于整车匹配的增压汽油机的外特性和进气量的影响,计算分析结果显示,对于5500r/min工况点,空滤后温度升高30°C,中冷后温度不变,进气量降低6.9％;扭矩降低7.6％;空滤后温度不变,中冷后温度升高30°C,进气量降幅减小,降低1.9％;扭矩降幅增多,降低8％.
31.可变截面涡轮对增压汽油机动力性经济性影响研究
- 陈克朋;叶伊苏;刘岳兵
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：为兼顾汽油机的动力性与经济性,在一款1.0L阿特金森、高压缩比、外部冷却EGR增压汽油机上应用可变截面涡轮增压器,能够有效弥补汽油机动力性损失,改善油耗与排放.通过GT-Power软件建立发动机一维仿真模型并进行性能计算:考虑到增压器匹配(尤其涡轮VGT的选型),瞬态响应,特征工况点油耗.计算结果表明:可变截面涡轮能够有效弥补动力性损失,尤其低速扭矩;1500rpm瞬态响应时间降低22％;中低负荷采用大开度涡轮VGT,减小爆震倾向与泵气损失,特征工况点油耗降低0.7％-1.41％;同时仿真匹配计算辅助设计完成增压器匹配选型,有效减少设计与试验工作量.
32.基于GT-SUITE的发动机润滑系统仿真分析
- 张峰昌;杨文乐;李俊峰
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：利用一维仿真分析软件GT-SUITE对某发动机的衍生机型的润滑系统进行计算.在保持主油道压力相同的情况下,建议必要的机油泵尺寸;基于机油流量分配与压力水平,提出优化建议.
33.基于CONVERGE软件的某船用机型燃烧系统优化
- 王晓艳;贾德民;刘俊龙;田红霞
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：利用三维converge软件对某船用柴油发动机燃烧系统进行优化分析.通过喷油器流量、夹角及燃烧室形状等参数的分析优化,提出改进方案,并通过试验验证.最终实现油耗原机基础上降低10g/(kW·h),烟度降低0.8FSN.
34.发动机压缩冲程初期的缸内压力波动现象研究
- 史中杰;黎一锴;花阳;杨子明;刘福水
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：在单缸柴油机实验台架上测量了发动机不同转速下的缸内压力,通过对试验数据的分析,发现进气门关闭会造成发动机缸内压力波动.然后,采用CONVERGE软件对实验现象进行再现,研究了气门实际关闭时刻和发动机缸内压力波动的相互关系.仿真结果表明,通过缸内压力波动可以精确判断发动机实际工作状态下的进气门关闭时刻:在2500rpm时,压力波滞后时间为0.511°CA;压力波幅值随进气门关闭角的推迟逐渐增大.缸内压力波动还可以反应进气门关闭时气门口位置的气体流动方向:压力波波峰首先出现表明进气末期出现了倒流现象.
35.分布绕组内置式永磁同步电机电磁力分析
- 张佳敏;姜文颖;张卓然;张震
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：随着电动汽车的发展,牵引电机的振动噪声问题受到了极大的关注.电磁力的大小不仅随空间位置变化,还随着时间变化,当电磁力的频率与电机本身的固有频率相近,则会发生共振,引起振动噪声.本文基于麦克斯韦张量法,考虑齿槽效应及转子凸极效应,建立了气隙磁密及电磁力的解析模型,并利用JMAG有限元软件建立48槽8极内置式永磁同步电机仿真模型,通过二维离散傅里叶分解,得到气隙电磁力的空间分量和时间分量,验证解析计算的一致性,为以后的振动噪声分析打下基础.
36.基于多目标控制的高性能低油耗增压直喷汽油机热力学性能仿真优化
- 刘岳兵;叶伊苏;王伟民;陈克朋;严冬;张文龙
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：本文以某1.2L新型(可变压缩比、连续可变气门升程、两级增压)三缸直喷汽油机的开发为背景,首先对其中所涉及新技术的原理及功效进行了简单介绍,其次对该发动机开发过程中新技术方案参数的选定过程和方法进行了相应的说明,并对其中扭矩目标的达成、爆震以及排温限值问题的控制调节进行了重点研究.提出了一种联合应用节气门、增压器废弃旁通阀、可变气门升程以及电动增压等技术达成动力性能目标的有效控制方法.同时对利用可变压速比和CA50控制爆震以及喷油过程控制排温的方法也给出了有效的建议.研究表明,通过一维仿真分析手段,可以在发动机开发前期对各技术方案参数的初步选定提供全面的指导,并在此基础上通过优化分析得到满足工程动力性经济性开发目标的技术方案,最终结果显示,该新型汽油机采用选定的技术方案时,升功率具有做到约110kW,同时万有特性最低比油耗低至210g/kw.h的潜力.
37.发动机电子增压器瞬态响应特性研究
- 马克;刘系暠;张静;王一聪;豆佳永;张秀英
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：以北汽某款增压汽油机为对象,建立GT-SUI TE仿真模型,研究采用电子增压器后发动机瞬态响应改善情况.匹配结果表明:该发动机采用电子增压器,布置在压气机进口,能够有效改善发动机瞬态响应特性,发动机转速越低,改善效果越明显.1200r/min定速加负荷工况,加速时间从2.1s最大可缩短至0.5s,减少了76％;2000r/min加速时间从1.67s最大可缩短至1s,减少了40％.
38.某自吸汽油机升级增程式发动机研究分析
- 王一聪;刘系暠;张静;马克;豆佳永;张秀英
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：为满足新能源汽车增程需求,针对某1.5L排量自然吸气发动机进行改进升级,设计原则为使其外特性工作在最佳经济区.通过仿真手段对其进行可行性分析,其中使用了高压缩比及阿特金森循环技术,优化燃烧系统、优化进气歧管长度、优化进排气相位,使用GT-POWER软件最终选取最优的压缩比、凸轮型线、进排气相位、进气歧管长度,为设计定型及热力学开发提供依据和参考.经过试验验证,试验和仿真具有良好的一致性,能够达到动力性开发目标,并能达到37％有效热效率的经济性开发目标,外特性工作点处于等功率最佳油耗区,发动机整体经济性比原型机提升5-15％.
39.基于GT-SUITE的凸轮型线设计及配气机构运动学和动力学分析
- 贺翀;拓海东;周华;骆富贵
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：本文对发动机凸轮型线及配气机构的作用、类型做了简单的说明.对运用VT-Design软件设计凸轮型线的流程做了详细的介绍,并用此软件设计了某发动机的排气凸轮型线.运用VT-Design和GT-VTrain软件分别搭建了该发动机配气机构的单缸运动学模型和完整的运动学模型,并对计算结果做了评价.最后把设计好的型线输入到发动机性能仿真模型中,对发动机性能进行了校核.
40.某高压燃油共轨系统压力波动分析及优化
- 邢小伟;李世伟;郭凯;张小矛;陈明;徐政
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：为降低高压燃油共轨系统噪声,需要降低系统油压波动幅度,本文通过模拟的方法,计算得到系统油压波动过程,并将其进行傅里叶变换,得到油压波动较大幅值的频率值.基于原方案,设计了不同的节流孔孔径、节流孔位置、油管管径、油轨管径、谐振腔大小、可变容腔大小及位置,分别计算了各参数下系统油压波动情况,通过对比分析,研究了各参数对降低油压波动的影响.
41.某双回路EGR柴油机瞬态特性计算研究
- LIU ming-jia;刘明嘉;XU han-jun;许汉君;Wang peng;王鹏;XIA xing-lan;夏兴兰;Yang hai-tao;杨海涛
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：发动机在瞬态条件下较稳态工况的性能和排放会出现明显的劣化.本文采用1D和3D相结合的手段对双回路EGR柴油机的瞬态特性进行计算研究.稳态计算用来标定模型,并为瞬态计算创造输入条件;瞬态计算研究了响应性、性能和排放恶化情况,通过优化给出了瞬态加载过程中高、低压EGR系统联合运行时策略.
42.掺氢汽油转子机缸内燃烧及排放形成过程的数值模拟研究
- 杨金鑫;纪常伟;汪硕峰;王杜;马泽东
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：本文基于CONVERGE软件构建了适用于计算掺氢汽油转子机工作过程的CFD模型,通过RNG k-ε湍流模型及耦合PRF骨架机理的SAGE燃烧模型对转子机缸内流场及燃烧进程进行求解.通过与相同工况条件下的实验结果进行对比,证明了所建立CFD模型的准确性并可以用于分析不同掺氢体积分数对汽油转子机缸内流场、燃烧及排放形成过程的作用机制及影响规律.研究结果表明,在压缩阶段缸内会形成与转子旋转方向一致的主流流场,并一直持续到排气门打开.在该主流流场的影响下,火焰传播方向与转子旋转方向相同的燃烧被促进,反之则被抑制,进而导致在燃烧室尾端存在一定量未燃烧的混合气.同时,在燃烧初始阶段,缸内主流流场撞壁后形成两个旋转方向相反的涡团,使得NO和CO在已燃区富集并形成浓区.掺氢后,燃料燃烧过程中OH、H和O基团的浓度显著升高,在湍流的共同作用下加快了混合气的燃烧进程,进而增加了汽油转子机缸内压力及温度.与原机相比,掺混2％和4％体积分数的氢气使得缸内压力分别升高了9.1％和13.7％.然而,掺氢后缸内温度的升高一定程度上增加了NO的生成量.但加快的燃烧进程,促进了燃料的完全燃烧,使得CO的浓度随着掺氢分数的增加而降低.
43.基于三维CFD仿真软件CONVERGE模拟环境背压对多孔式GDI喷雾形态特征的影响因素
- 赵洪雪;静大亮;丁海春;王志;帅石金
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：本文旨在通过三维流体力学软件CONVERGE模拟解析缸内直喷汽油机(GDI)多孔喷油器在不同环境背压条件下喷雾的形变特性及其影响机制.首先基于喷油器参数在Converge中建立了定容弹喷雾模型,进而根据高速摄影和相位多普勒粒子测试仪(PDPA)的试验结果对模拟中的喷雾宏观形态、贯穿距、以及索特平均直径(SMD)进行了模型标定,在此基础上对1bar、5bar和10bar背压条件下的喷雾形态变化进行了详细研究.研究结果表明:随着背压的增加,油束被挤压并向喷油器中心轴线方向收缩;由于油束对容弹内气流的冲击作用使得油束外边缘出现强烈的空气卷吸效应,致使在喷雾油束末端液滴随气流向上回卷,且背压越高油束末端边界越不清晰;在喷雾压力场及速度场的分析中发现喷雾内部区域压力低于外部,导致外部气流向内部冲击挤压油束,使得喷雾宽度减小油束间相互作用增强,从而出现喷雾形变;且在高背压环境下喷雾贯穿距减小,索特平均直径增加.
44.HCDI燃烧模式在高压直喷天然气发动机中的应用
- 李孟涵;咸凯;张强
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：为了进一步提高高压直喷天然气发动机的效率并降低排放,应用三维CFD模拟软件Converge研究了预混直喷(HCDI)燃烧模式下不同喷射策略的对发动机燃烧过程和排放影响.通过对三维计算结果的分析,得出了HCDI燃烧模式的放热率、缸内温度分布以及排放物变化规律,并对比了HCDI燃烧模式和高压直喷(HPDI)燃烧模式及均值压燃(HCCI)燃烧模式在放热规律和排放物生成方面的区别.
45.高原燃烧过程缸内传热数值模拟研究
- 刘永丰;刘胜
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：为了分析高原环境下缸内热流分布变化规律,采用converge软件对不同海拔条件下柴油机燃烧过程进行了三维数值模拟研究.结果表明:考虑传热的燃烧过程计算时,壁面函数采用Han-Reitz模型可以得到满意的结果;随海拔升高,过量空气系数降低,滞燃期延长,着火推迟,燃烧温度升高;海拔越高,喷雾贯穿动量越大,壁面换热系数增长速度越大,在上止点后,气体流动性对换热系数的影响所占比重增大,而进气流量对换热系数的影响比重降低,换热系数随海拔升高而增大;在换热系数、近壁面温度和壁面油膜燃烧的影响下,海拔升高后,壁面平均热流大幅增大,从1000m到4500m,缸盖和活塞瞬时平均热流最大值增幅达31％和26％.
46.进气组分对低速船机燃烧及排放的模拟研究
- 江枭枭;安世佳;陈曦
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：低速二冲程船用柴油机中的燃烧具有大空间和大时间尺度的特点,降低燃烧室内局部燃烧高温是降低NOx排放的最有效措施之一.进气加湿和EGR(废气再循环)可改变进气中N2、O2、CO2和水蒸气的比例,通过稀释效应和热效应降低缸内燃烧温度进而降低NOx排放.本文基于Converge采用多维数值模拟方法研究了进气加湿、EGR以及进气加湿耦合EGR对船用柴油机燃烧和NOx排放的影响.研究表明,随着进气加湿比例增大,进气混合气比热容增大且氧浓度下降,燃烧反应强度减弱,缸内温度和压力下降,NOx排放减少;EGR的稀释效应和热效应是降低缸内燃烧温度的主要原因,由于EGR引入CO2导致进气混合气的比热容增大且氧浓度减小,燃烧反应程度减弱,缸内平均压力和温度峰值降低,NOx排放减少.在EGR和进气加湿的耦合作用下,缸内NOx明显减少,其中EGR30％和进气加湿比例50％时对缸压影响相对较小,NOx排放影响较大,可以作为NOx减排方案的参考.
47.爆震燃烧现象的研究及其特性分析
- 周逸帆;梁毅;张玉银
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：本文采用了Converge软件,耦合了化学反应动力学机理和G方程,建立了长方体定容燃烧弹的爆震燃烧三维CFD模型,模拟仿真了爆震燃烧的压力振荡现象,并对初始混合气温度、初始混合气压力和末端壁面温度三个因素进行解耦并分析,确定了各因素对爆震燃烧特性的影响,为后续将较为高效的爆震燃烧应用于发动机上提供坚实的数据支持.
48.基于Converge和Modefrontier的柴油机国Ⅵ燃烧系统自动优化
- 赵伟;胡芳;金华玉;包宁
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：为了设计一款满足国Ⅵ开发要求的柴油机燃烧系统,本文应用Converge软件和优化软件Modefriontier对该柴油机的燃烧系统进行了自动优化.首先对燃烧室结构进行参数化,并通过敏感性分析得到对燃烧系统性能影响较大的7个燃烧室结构参数,连同喷油系统参数包括喷油器孔数、喷油锥角、喷油器流量、喷油压力和气道涡流比共12个参数作为燃烧系统自动优化的输入变量,以燃烧系统的指示热效率、氮氧化物(NOx)和干碳烟(Soot)排放作为输出变量,搭建了Modefriontier自动优化模型并实现了燃烧系统优化的自动化.优化结果表明:找到了一种创新型的柴油机缸内燃烧组织形式,与原方案相比,在NOx比排放结果控制基本一致的情况下,优化方案的指示热效率和Soot比排放都有明显优势,说明这种创新的燃烧组织形式应用在国Ⅵ柴油机上非常有竞争力.
49.基于CFD数值模拟的某GDI发动机燃烧系统优化分析
- 李春芳;杨洋;庄林毅;张静
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：针对一款4缸1.5L GDI发动机采用CONVREGE软件建立了燃烧系统CFD仿真模型,对进气道、活塞顶面、喷油器油束进行了优化,并分析了采用高喷油压力系统缸内油束的发展过程.针对最终优化后的燃烧系统进行了多个工况点的验证计算,结果表明湿壁情况、燃油浓度分布、火焰传播情况均有明显改善.
50.遗传算法优化主要参比燃料的骨架机理
- 牛波;贾明;常亚超;徐光甫
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：以激波管中的着火滞燃期实验值为目标,使用遗传算法优化了由正庚烷和异辛烷组成的主要参比燃料的骨架机理.基于C4-C8的30个大分子基元反应的指前因子,将主要参比燃料的着火滞燃期实验值和模拟值平均相对误差设为目标函数.最终获得56个优化机理.其中的一些机理极大地改善了对着火滞燃期的预测能力.以其中一个优化机理为例,着火滞燃期整体平均相对误差从0.626降至0.198.通过模拟其他工况条件下的着火滞燃期,剔除预测偏差较大的机理,最终得到一个最优机理.该机理能预测十分宽广工况条件下主要参比燃料的着火滞燃期,具有很好的稳定性.
51.二甲醚微火源引燃汽油混合燃烧中油气混合过程数值模拟
- 冯译方;谢辉;陈韬;杨欢
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：本文采用发动机三维仿真软件Converge对二甲醚微火源引燃混合燃烧中不同DME喷射时刻对缸内油气混合过程进行模拟.本文从仿真模型建立、喷雾模型原则与验证、缸内流场分析、缸内燃空当量比分析等方面介绍了不同DME缸内直喷时刻对缸内流动和燃空当量比的影响,为控制混合燃烧提供了理论依据和方法指导.
52.进气温度和压缩比影响汽油机HCCI燃烧模拟
- 张小矛;林长林;徐政;杨洋;陈曦;陈明;丁宁
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：汽油均质压燃(HCCI)由于能同时显著降低油耗和排放,是未来提高汽油机热效率的重要发展技术.由于HCCI的着火较难控制,只有合理控制进气温度、压缩比等诸多因素,才能更有效地提高HCCI燃烧热效率.三维数值模拟技术可以快速分析不同因素对HCCI燃烧和排放的影响,是研究HCCI技术的重要手段.本文对一台1.5L气道喷射(PFI)汽油机在2000r/min,IMEP约为4bar的工况进行了HCCI模拟,首先对2000r/min部分负荷工况进行了缸内瞬态燃烧模型标定.基于此流动及燃烧模型,研究了不同进气温度和压缩比相互耦合HCCI燃烧和排放的影响.研究结果表明,进气温度对HCCI着火时刻有重要影响,对于压缩比为13的高滚流燃烧,Lambda保持1.5,当进气温度高于373K时燃烧热效率明显提高,当控制在383K燃烧热效率最高,此后又逐渐下降.进气温度在383K时,HC、CO、NOx气体排放和Soot排放均处于较低水平.压缩比提高到17,随着进气温度提高,由于曲轴做负功,燃烧热效率明显降低,由于缸内温度较高,产生较多的NOx排放.
53.一种自动高效的发动机舱热管理建模方法
- Zi Changlu;訾昌陆;Chen Guijie;陈桂杰;Tang Lianwei;唐连伟;Zhong Xiulin;钟修林
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：汽车发动机舱热管理的CFD分析需要对整车包含发动机舱内的众多零部件进行复杂的网格处理,而现有的工作流程主要依赖手工方式进行,工作量巨大,因此迫切需要一种自动化流程来实现.本文以我司某车型为例,利用Fluent Meshing的自动化网格流程水完成表面网格处理和体网格生成,将原本需要1～2个月的网格处理工作缩短到1周之内完成,且人工干预工作大大减少,大幅提升了仿真工作的效率.该自动化网格流程内嵌最佳网格实践,同时也可根据我司不同车型几何质量及管理规范进行二次封装以适应多种下型(或改款)的自动高效建模需求.通过这套建模流程可以获得高质量体网格,模型计算结果(热态工况)与实验结果吻合较好.
54.集成中冷器式进气歧管热固耦合仿真分析
- 廖淑华
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：通过Fluent分析软件对某款集成式中冷器进气歧管进行温度场分析,在Ansys进行结构强度分析,同时通过Ansys workbench将温度场成功映射到歧管结构上,实现集成式中冷器歧管热固双向耦合分析.通过试验对比验证,仿真结果能够很好对应实验结果.通过本文的研究,对于集成式中冷器歧管热固耦合分析有指导性意义.
55.发动机机舱一维三维耦合热管理解决方案
- 杨书建;陈桂杰;李斌;唐连伟
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：发动机舱热管理是整车CAE/CFD仿真的难点,本文采用一维/三维耦合仿真的方法,使用商业软件ANSYS FI uent和GT-Suite,对某款皮卡冷却系统回路(一维)、发动机舱内流场/温度场(三维)进行了仿真,仿真结果同试验结果取得了良好的一致性,在此基础上对改款车型进行了性能预测.这种方法可以综合两种仿真方案的优势,将一维仿真的时效性和三维仿真的精确性相结合,我司已成功将这种方法用于车型开发及性能预测中.
56.基于电磁-热耦合模型的电励磁双凸极发电机最大功率输出研究
- 桑渝;丰硕;姜文颖
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：利用有限元仿真软件JMAG-Designer建立了一台电励磁双凸极发电机(DSEG)的有限元电磁-热耦合模型,对发电机的恒压调节特性进行了分析,讨论了电机在温度限制下的最大功率输出情况.为了确定发电机的最大输出功率,对电机在绕组绝缘材料临界温度时的各转速下的最大输出功率进行了分析.为验证有限元分析的有效性,研制了样机并搭建了实验平台,实验结果验证了仿真结果的正确性.
57.基于Jmag的汽车驱动电机退磁特性分析
- 林展汐;曾金玲;杨静参;郭守仑;王金昊
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：以一款电动汽车驱动用表贴式永磁同步电机作为研究对象,运用数值分析方法对其退磁特性进行分析.此外,提出了基于Jmag软件的永磁体退磁评价参数,并借助评价参数,考核不同工况下该驱动电机永磁体退磁情况.最后,本文论述了永磁体发生退磁的主要影响因素,并以此作为电动汽车驱动用袁贴式永磁同步电机的设计依据.
58.油冷永磁同步电机的三维多物理场耦合温升分析
- 曾金玲
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：近年来,虽然驱动电机系统设计已经取得了重大突破,但如何可靠的、精确的预测在实际运行条件下的电机温升特性,仍存在着许多技术上的挑战.电机的温升是决定其负载能力的关键因素,当电机过热时会导致绝缘材料老化,磁铁退磁,这些都将影响电机的效率和寿命.因此,如何在设计阶段运用热仿真方法预测并避免电机温升过高是非常重要的.本文提出了油冷永磁同步电机的三维多物理场耦合温升分析,通过台架试验验证,该方法能有效地预测电机的温度分布.
59.气载放射性物质迁移扩散的数值风洞模拟技术研究
- 张俊芳;张新骞;涂海涛
- 《2017年IDAJ中国CAE/CFD技术大会》 | 2017年
摘要：本文采用iconCFD数值模拟软件,建立了气载放射性物质迁移扩散的数值风洞技术.对标准体模型开展了数值模拟计算,并与风洞实验结果和STAR-CD模拟结果进行了对比分析,在此基础上,开展了代表性厂址数值风洞模拟与验证.结果表明,数值风洞模拟结果与STAR-CD模拟结果、风洞实验结果总体符合较好,利用iconCFD建立数值风洞,可以有效地模拟气载放射性物质的流动与扩散.