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
d q a d t = 1 γ − 1 V d p d t + γ γ − 1 p d V d t
(648)

其中：

图 2. EQUATION_DISPLAY
q a = q c + q w + q s
(649)
图 3. EQUATION_DISPLAY
γ = C p C v
(650)

其中：

  • q a 为表面热释放。
  • q c 为燃烧引发的热传递。
  • q w 为壁面热传递。
  • q s 为喷射引发的热传递。
  • γ 为比热比。
  • C p 为恒压下的比热。
  • C v 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
I M E P = W N D
(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
W N = ∫ c y l i n d e r p d V
(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
E s p e c i f i c = { ∫ c y l i n d e r ρ   Y C O / N O x d V I M E P ⁢ ⋅ D 0           i f ⁢     I M E P ⁢ ⋅ D > 0           i f ⁢     I M E P ⁢ ⋅ D ≤ 0
(653)

其中 Y C O / N O x 分别为 CO 或 NOx 的质量分数。