求解分析

对于求解分析，Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 计算表观热释放率、净指示平均有效压力 (IMEP) 以及特定排放，如下所述：
表观热释放率

根据任意曲柄角度处的气缸体积以及压力数据计算出表观热释放率，如下所示：

图 1. EQUATION_DISPLAY
dqadt=1γ−1Vdpdt+γγ−1pdVdt
(648)

其中：

图 2. EQUATION_DISPLAY
qa=qc+qw+qs
(649)
图 3. EQUATION_DISPLAY
γ=CpCv
(650)

其中：

  • qa 为表面热释放。
  • qc 为燃烧引发的热传递。
  • qw 为壁面热传递。
  • qs 为喷射引发的热传递。
  • γ 为比热比。
  • Cp 为恒压下的比热。
  • Cv 为恒定体积下的比热。
  • t 为时间。
  • p 为压力。
  • V 为气缸体积。
IMEP
指示的平均有效压力的计算如下：
图 4. EQUATION_DISPLAY
IMEP=WND
(651)

其中净指示功/周期（在活塞上完成的功）的计算如下：

图 5. EQUATION_DISPLAY
WN=∫cylinderpdV
(652)

和 D 为 Eqn. (585) 给出的气缸排量。

特定排放
特定 CO 排放和特定 NOx 排放计算如下：
图 6. EQUATION_DISPLAY
Especific={∫cylinderρ YCO/NOxdVIMEP⁢⋅D0     if⁢  IMEP⁢⋅D>0     if⁢  IMEP⁢⋅D≤0
(653)

其中 YCO/NOx 分别为 CO 或 NOx 的质量分数。