汽油发动机:Motored(电机驱动)

Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 提供一个自动化方法来对内燃机进行瞬变移动-网格分析。

本教程的目的是预测冷流模拟汽油发动机的单个气缸内滚流和湍流动能直到点火点的进展情况。总的来说,进气冲程期间气缸内显著的滚流在压缩冲程结束时产生高湍流,从而导致较快的燃烧速率。

您模拟以转速为 3600 RPM 运转的汽油发动机内的进气和压缩冲程。此模拟开始于 300 度曲柄角度。您使用表格数据初始化气缸和端口的数据,这些表格数据将温度和绝对压力值描述为曲柄角度的函数。Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 自动评估各个起始角度的初始值。

空气通过进气口入口进入,通过排气口出口排出,这两个边界均建模为压力出口。与初始化类似,您以表格形式指定边界条件,这些表格将温度和绝对压力值描述为曲柄角度的函数。空气建模为 23.31% 氧气和 76.69% 氮气(按质量)的多组分气体混合物。

几何包括一个四阀门气缸,在气缸中,活塞位于 TDC 位置,而且阀门处于关闭状态。此设置允许您使用对称条件并只包含一半几何,因此降低了模拟的计算成本。



您对活塞和阀门的运动建模:

  • 活塞在 Z 方向移动。要指定活塞运动,将连杆长度设为 145 mm。
  • 对于阀门的运动,导入将阀门升程描述为曲柄角度的函数的表格。

可使用自动时间步控制来运行模拟,此功能根据预设的阀门升程阈值来调整时间步长。模拟在曲柄角度为 720 度时停止。

运行后,可使用 Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 中的后处理功能研究模拟结果。