基于GT-Power的長城GW491QE甲醇發(fā)動機仿真分析和應用
發(fā)布時間:2021-06-16 16:32
石油危機和環(huán)境污染的日益嚴重,以汽油或柴油為燃料的汽車而言,尋找可再生和環(huán)保的合適燃料作為替代燃料,可以減少環(huán)境污染,并有利于新能源的普及和推廣。但由于新燃料與汽油或柴油的理化特性差異,直接使用在現有的發(fā)動機上,很難達到理想的效果,所以想要使用這些新燃料,就需要對現有發(fā)動機或燃料進行適當的優(yōu)化改造。選取不同的替代燃料,在建好的實際發(fā)動機模型上進行仿真試驗,以及對結果數據進行分析,可以直觀地了解替代燃料應用在發(fā)動機上時,所表現出來的各種特性,有利于針對性地解決問題,辨別該燃料的適用情況。這對于在尋找合適的替代燃料方面,可以縮短試驗周期,減少試驗費用,并提高研發(fā)效率。還能為使用替代燃料的發(fā)動機,提供參數調整、優(yōu)化等方面的理論指導,具有一定的參考價值和實際意義。本文用GT-power仿真軟件對現有的GW491QE發(fā)動機建模,在不改變發(fā)動機固定參數的提前下,經修正后實現仿真模型的精度達到小于4%的偏差。選用M15作為替代燃料,在修正好的發(fā)動機模型上運行,綜合分析仿真發(fā)動機的動力、經濟和排放性能數據,得出M15燃料合適的空燃比應用范圍應該控制在12-13之間。本文中建立了甲醇燃料庫,可以很便捷地...
【文章來源】:天津職業(yè)技術師范大學天津市
【文章頁數】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
GT-power建模工作區(qū)域介面
天津職業(yè)技術師范大學碩士學位論文13第3章GW491QE發(fā)動機仿真模型的建立3.1GT-Power的建模流程打開GT-ISE軟件進入GT-Power建模介面,根據上章節(jié)中的GW491QE發(fā)動機基本參數,在相應的模塊進行參數設置,連接,建立GW491QE發(fā)動機模型。建立好的GW491QE發(fā)動機模型進行運算處理,查看運算結果,與實驗數據進行對比驗證,若沒有達到建模精度則對模型進行分析改進,直到達到建模一定的精度為止。GT-Power軟件建模流程如下圖3-1:圖3-1GT-Power建模流程3.2GW491QE發(fā)動機仿真模型的建立過程3.2.1建模所需的基本參數發(fā)動機的幾何參數參考表2-1的數據,GW491QE發(fā)動機特征參數設置為:直列、四沖程、水冷(水溫80℃)、氣門開角、噴油時刻和點火提前角設為變量,進氣壓力設為1bar,進氣溫度設為300K等。3.2.2單缸汽油機建模過程根據GW491QE發(fā)動機的基本參數建立發(fā)動機單缸模型,過程如下:打開建模軟件GT-ISE,進入GT-Power新建一個新的單缸汽油機模板,從模型庫中增加入汽油機建模所要的模塊到模型管理器,然后根據GW491QE發(fā)動機的參數設置單缸模型中各部件的參數值。
天津職業(yè)技術師范大學碩士學位論文14圖3-2GT-Power建模流程一、在模板管理器的FLOW中設置發(fā)動機環(huán)境、進排氣管、氣缸等部件參數:發(fā)動機模型的進口環(huán)境EndEnvironment參數設置:環(huán)境壓力設為1bar、溫度300K,Composition選庫中air等。在PipeRound中設置進氣管、進氣道的物理幾何參數。設置進、排氣閥:如在ValveCamconn中設置排氣門的直徑、流量系數截面積、氣門間隙,氣門開啟提前角等參數。在EngCylinder中設置氣缸燃燒對象屬性、汽缸燃燒模型、導熱參數等。在InjAFSeqConn中定義噴油器:空燃比、選擇燃料,還可以自定義燃料理化特性等。在PipeRound中設置排氣管、排氣道的物理幾何參數。在發(fā)動機模型的EndEnvironment出口環(huán)境參數設置。二、在模板管理器的MECHANICAL中設置曲軸箱的參數:在模型的EngCylGeom中設置缸徑、行程、連桿長度、沖程數等參數。三、放置好部件后,從進氣管道、發(fā)動機、排氣管道,順序連接各部件。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國甲醇汽車發(fā)展困境與出路[J]. 董鵬,牛耀文,郭世達. 張江科技評論. 2019(02)
[2]我國原油進口地域多元化存在的主要問題及優(yōu)化策略[J]. 方雯,程淑佳,葛紫珺. 經濟縱橫. 2016(09)
[3]GW491QE汽油機燃用甲醇汽油的試驗研究[J]. 吳則旭,王銀山,侯國強. 天津職業(yè)技術師范大學學報. 2014(01)
[4]新形勢下的能源安全挑戰(zhàn)及應對[J]. 劉巍. 新經濟導刊. 2013(07)
[5]基于發(fā)動機外特性實驗的三元催化轉換器凈化性能研究[J]. 李欣,杜慧起. 天津職業(yè)院校聯合學報. 2012(08)
[6]進氣管道長度對汽油機動力性能影響的研究[J]. 石來華,劉曉亮,馮仁華. 機械研究與應用. 2010(01)
[7]甲醇汽油添加劑對甲醇汽油性能影響的研究[J]. 何萍,辛長波,武躍. 大連大學學報. 2009(06)
[8]可變壓縮比技術對發(fā)動機性能影響的研究[J]. 杜慧起,尤明福. 上海汽車. 2009(11)
[9]我國車用甲醇燃料的市場開發(fā)與應用前景[J]. 于樹峰. 化學工業(yè). 2009(03)
[10]基于GT-Power的汽車排氣消聲器性能分析及改進[J]. 侯獻軍,劉慶,劉志恩. 汽車技術. 2009(01)
博士論文
[1]發(fā)動機燃燒甲醇汽油混合燃料排放生成機理的仿真與實驗研究[D]. 凌鑫晨.浙江大學 2015
碩士論文
[1]基于GT-power的YC4F100-20柴油機的分析與研究[D]. 蔣小燕.天津職業(yè)技術師范大學 2016
[2]渦輪復合柴油機工作過程仿真及動力渦輪流場分析[D]. 黃秋萍.中北大學 2015
[3]甲醇汽油評價體系[D]. 陳浩.長安大學 2015
[4]國家甲醇汽車試點—甲醇汽油辛烷值試驗研究[D]. 韓志歧.長安大學 2015
[5]我國石油貿易影響因素與安全問題分析[D]. 鄔莎.首都經濟貿易大學 2015
[6]汽油機燃用丁醇汽油混合燃料的實驗研究與優(yōu)化[D]. 黃英虎.湖南大學 2014
[7]中、低比例甲醇汽油應用性能研究[D]. 宋家龍.華東理工大學 2014
[8]M15甲醇汽車可靠性試驗研究[D]. 包偉.長安大學 2014
[9]M15發(fā)動機性能模擬及優(yōu)化[D]. 高啟明.西南交通大學 2013
[10]基于GT-POWER的抗性消聲器仿真研究[D]. 肖旻.大連理工大學 2013
本文編號:3233407
【文章來源】:天津職業(yè)技術師范大學天津市
【文章頁數】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
GT-power建模工作區(qū)域介面
天津職業(yè)技術師范大學碩士學位論文13第3章GW491QE發(fā)動機仿真模型的建立3.1GT-Power的建模流程打開GT-ISE軟件進入GT-Power建模介面,根據上章節(jié)中的GW491QE發(fā)動機基本參數,在相應的模塊進行參數設置,連接,建立GW491QE發(fā)動機模型。建立好的GW491QE發(fā)動機模型進行運算處理,查看運算結果,與實驗數據進行對比驗證,若沒有達到建模精度則對模型進行分析改進,直到達到建模一定的精度為止。GT-Power軟件建模流程如下圖3-1:圖3-1GT-Power建模流程3.2GW491QE發(fā)動機仿真模型的建立過程3.2.1建模所需的基本參數發(fā)動機的幾何參數參考表2-1的數據,GW491QE發(fā)動機特征參數設置為:直列、四沖程、水冷(水溫80℃)、氣門開角、噴油時刻和點火提前角設為變量,進氣壓力設為1bar,進氣溫度設為300K等。3.2.2單缸汽油機建模過程根據GW491QE發(fā)動機的基本參數建立發(fā)動機單缸模型,過程如下:打開建模軟件GT-ISE,進入GT-Power新建一個新的單缸汽油機模板,從模型庫中增加入汽油機建模所要的模塊到模型管理器,然后根據GW491QE發(fā)動機的參數設置單缸模型中各部件的參數值。
天津職業(yè)技術師范大學碩士學位論文14圖3-2GT-Power建模流程一、在模板管理器的FLOW中設置發(fā)動機環(huán)境、進排氣管、氣缸等部件參數:發(fā)動機模型的進口環(huán)境EndEnvironment參數設置:環(huán)境壓力設為1bar、溫度300K,Composition選庫中air等。在PipeRound中設置進氣管、進氣道的物理幾何參數。設置進、排氣閥:如在ValveCamconn中設置排氣門的直徑、流量系數截面積、氣門間隙,氣門開啟提前角等參數。在EngCylinder中設置氣缸燃燒對象屬性、汽缸燃燒模型、導熱參數等。在InjAFSeqConn中定義噴油器:空燃比、選擇燃料,還可以自定義燃料理化特性等。在PipeRound中設置排氣管、排氣道的物理幾何參數。在發(fā)動機模型的EndEnvironment出口環(huán)境參數設置。二、在模板管理器的MECHANICAL中設置曲軸箱的參數:在模型的EngCylGeom中設置缸徑、行程、連桿長度、沖程數等參數。三、放置好部件后,從進氣管道、發(fā)動機、排氣管道,順序連接各部件。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國甲醇汽車發(fā)展困境與出路[J]. 董鵬,牛耀文,郭世達. 張江科技評論. 2019(02)
[2]我國原油進口地域多元化存在的主要問題及優(yōu)化策略[J]. 方雯,程淑佳,葛紫珺. 經濟縱橫. 2016(09)
[3]GW491QE汽油機燃用甲醇汽油的試驗研究[J]. 吳則旭,王銀山,侯國強. 天津職業(yè)技術師范大學學報. 2014(01)
[4]新形勢下的能源安全挑戰(zhàn)及應對[J]. 劉巍. 新經濟導刊. 2013(07)
[5]基于發(fā)動機外特性實驗的三元催化轉換器凈化性能研究[J]. 李欣,杜慧起. 天津職業(yè)院校聯合學報. 2012(08)
[6]進氣管道長度對汽油機動力性能影響的研究[J]. 石來華,劉曉亮,馮仁華. 機械研究與應用. 2010(01)
[7]甲醇汽油添加劑對甲醇汽油性能影響的研究[J]. 何萍,辛長波,武躍. 大連大學學報. 2009(06)
[8]可變壓縮比技術對發(fā)動機性能影響的研究[J]. 杜慧起,尤明福. 上海汽車. 2009(11)
[9]我國車用甲醇燃料的市場開發(fā)與應用前景[J]. 于樹峰. 化學工業(yè). 2009(03)
[10]基于GT-Power的汽車排氣消聲器性能分析及改進[J]. 侯獻軍,劉慶,劉志恩. 汽車技術. 2009(01)
博士論文
[1]發(fā)動機燃燒甲醇汽油混合燃料排放生成機理的仿真與實驗研究[D]. 凌鑫晨.浙江大學 2015
碩士論文
[1]基于GT-power的YC4F100-20柴油機的分析與研究[D]. 蔣小燕.天津職業(yè)技術師范大學 2016
[2]渦輪復合柴油機工作過程仿真及動力渦輪流場分析[D]. 黃秋萍.中北大學 2015
[3]甲醇汽油評價體系[D]. 陳浩.長安大學 2015
[4]國家甲醇汽車試點—甲醇汽油辛烷值試驗研究[D]. 韓志歧.長安大學 2015
[5]我國石油貿易影響因素與安全問題分析[D]. 鄔莎.首都經濟貿易大學 2015
[6]汽油機燃用丁醇汽油混合燃料的實驗研究與優(yōu)化[D]. 黃英虎.湖南大學 2014
[7]中、低比例甲醇汽油應用性能研究[D]. 宋家龍.華東理工大學 2014
[8]M15甲醇汽車可靠性試驗研究[D]. 包偉.長安大學 2014
[9]M15發(fā)動機性能模擬及優(yōu)化[D]. 高啟明.西南交通大學 2013
[10]基于GT-POWER的抗性消聲器仿真研究[D]. 肖旻.大連理工大學 2013
本文編號:3233407
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