阀门运动

Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 使用阀升程曲线对阀运动进行建模。

阀门升程曲线将阀门距离闭合位置的偏移描述为曲柄角度的函数。对于每个阀，Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 需要表格形式的阀升程曲线，其中，第一列列出曲柄角度位置（以 deg 为单位），第二列列出对应的阀升程（以 mm 为单位）。

下表提供了阀门升程表的示例：

107,0.0000
108,0.0037
109,0.0112
110,0.0187
111,0.0262
112,0.0337
113,0.0412
114,0.0487
115,0.0562
116,0.0637
117,0.0712
118,0.0787
119,0.0862
120,0.0937
121,0.1012
122,0.1087
123,0.1162
124,0.1238
125,0.1317
...

表只能提供阀门升程期间的数据，在零升程处开始和结束。对于循环的剩余部分，Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 自动应用零升程。如有必要，Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 会自动将适当的偏移应用于曲柄角度数据，从而可以自动处理多个循环。

Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 可用于修改已导入的表格数据，以及以互动的方式预览已修改的阀升程曲线。

阀门升程计算如下：

VL = interpolateTablePeriodic(@Table("<tablename>"),"<column0>", LINEAR, "<column1>", ${Crank Angle Cycle} - <CA>/<DM> + <PA>, ${Cycle Length}/<DM>) * <LM> - <L>

其中：

  • interpolateTablePeriodic() 使用表值之间的分段线性插值定期重复表格数据。请参见插值和区分表值。
  • ${Crank Angle Cycle} 为循环包面曲柄角度（以度为单位）（重复 0 到循环长度）。
  • ${Cycle Length} 为循环长度 - 四冲程发动机为 720 度，二冲程发动机为 360 度。
  • <DM> 为指定的持续时间乘数。
  • <PA> 为指定的分布锚点（以度为单位）。
  • <CA> 为指定的圆锚点（以度为单位）。
  • <LM> 为指定的升程乘数。
  • <L> 为指定的间隙（以毫米为单位）。

有关指定的值的信息，请参见发动机参考 — 阀对话框。

下图显示了四阀气缸的阀升程曲线的示例：

阀门打开和关闭

Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 使用阀门挡板交界面控制阀的打开和关闭。阀门挡板交界面是位于阀门面表面上的弯曲表面区域，它将气缸体积与相应的端口体积进行分离。

下图显示了四阀门气缸的阀门挡板交界面：



Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 捕捉默认阀升程 0.1 mm 处的阀打开和关闭事件。只要阀升程超过该值，阀门挡板交界面便允许在体积之间传递质量、动量和能量。当阀门升程降到该值或低于该值时，相邻流体会将阀门挡板交界面视为不渗透的绝热滑移壁面。