GTPower建模所需数据 - 360文档中心

发动机整机性能计算所需参数表(AVL boost GT power)

元件环境（进气端）进气导管（空滤前）
空气滤清器
稳压腔进气导管（空滤后）节气门进气总管
进气管—1 缸进气管—2 缸
生效日期：2007.3.20
版次： A
受控状态：受控
整机性能计算所需参数表
№：ZH－QⅢ－16
参数压力温度进口直径出口直径长度表面粗糙度壁面温度进口直径出口直径长度容积表面粗糙度壁面温度/空气温度容积流量系数表面粗糙度壁面温度/空气温度进口直径出口直径长度表面粗糙度壁面温度顺流流量系数逆流流量系数长度曲轴半径各缸之间长度直径表面粗糙度壁面温度长度弯曲半径直径表面粗糙度壁面温度长度弯曲半径直径表面粗糙度
1
………… 进气道
喷油器 /燃油特性
气缸
曲轴系统
生效日期：2007.3.20
壁面温度
版次： A
受控状态：受控
K
№：ZH－QⅢ－16
长度直径表面粗糙度壁面温度转速—空燃比曲线 298K 时蒸发热密度最小有效温度最大有效温度最小有效压力最大有效压力温度—动力黏度曲线温度—热传导系数曲线燃油喷射温度每分子碳原子数每分子氢原子数低热值临界温度临界压力缸径行程连杆长度压缩比压缩余隙缸盖/缸径面积比活塞/缸径面积比缸盖燃烧室温度活塞温度缸套温度燃烧开始角转速—50%燃烧角度曲线
mm mm
K
J/Kg Kg/m3
K K bar bar
K
J/Kg K bar mm mm mm
mm
K K K ºCA ºCA
转速—燃烧持续角度曲线
ºCA
缸内涡流比冲程数缸数

2024版基于GTpower模型的某游艇发动机仿真分析

01引言Chapter研究背景和意义游艇行业快速发展发动机仿真分析的重要性GT-power模型的优势国内外研究现状及发展趋势国内外研究现状发展趋势研究内容和方法研究内容研究方法02 GTpowerChapterGTpower模型概述GT-POWER是美国Gamma Technologies公司开发的一款发动机性能仿真分析软件。

该软件基于一维气体动力学理论，可对发动机的进气、压缩、燃烧和排气等过程进行模拟。

GT-POWER具有广泛的适用性和高度的灵活性，可用于汽油机、柴油机、燃气轮机等多种类型发动机的仿真分析。

GTpower模型功能及特点功能丰富高度集成易于使用精确度高01020304发动机性能预测燃烧过程优化排放性能分析噪声控制研究GTpower 模型在发动机仿真中的应用03某游艇发动机仿真模型建立Chapter排放指标发动机的排放需要满足国际海事组织（IMO ）的排放法规要求，包括氮氧化物（NOx ）、硫氧化物（SOx ）和颗粒物（PM ）等排放物的限制。

额定功率该游艇发动机的额定功率为XX 千瓦（kW ），在特定转速下达到。

最大扭矩发动机在特定转速下能够输出的最大扭矩为XX 牛·米（N·m）。

燃油消耗率在额定功率下，发动机的燃油消耗率为XX 克/千瓦时（g/kWh ），体现了其经济性能。

发动机参数及性能指标发动机结构简化在建立仿真模型时，需要对发动机的实际结构进行适当简化，保留关键部件和参数，以便减少计算量并提高仿真效率。

物理模型选择根据发动机的工作原理和性能要求，选择合适的物理模型进行建模，如热力学模型、流体动力学模型等。

参数设置与调整在仿真模型中设置发动机的结构参数、运行参数和边界条件等，并根据实际情况进行调整和优化，以保证仿真结果的准确性和可靠性。

仿真模型建立过程仿真模型验证与校核试验数据对比将仿真结果与发动机的实际试验数据进行对比，验证仿真模型的准确性和可靠性。

对比内容包括功率、扭矩、燃油消耗率以及排放指标等。

GT-power系统培训教程例子之-六缸机建模分析

GT-Power Modeling of a 6-Cylinder Natural Gas Engine and Investigation of the Possible Performance Improvements by Studying the Miller CycleLehon HamarashidThesis for the degree of Master of ScienceDivision of Combustion EnginesDepartment of Energy SciencesFaculty of Engineering, LTHLund UniversityLUNDS UNIVERSITET2 | P a g eTo Huma!GT-power系统培训教程大纲（声学）一、进气系统建模、分析与结果验证1.1 进气系统GEM3D建模—以某B级教程进气系统为例1.2 非线性传递损失一维GT-ise建模1.3 进气系统消音器基本理论1.4 赫尔姆兹消音器传递损失分析、后处理及验证1.5 四分之一波长管传递损失分析、后处理及验证1.6 空气滤清器传递损失分析、后处理及验证1.7 进气系统整体非线性传递损失分析及后处理二、排气系统建模、分析与结果验证2.1 排气系统管道声学基本理论2.2 排气系统GEM3D建模—以某SUV排气系统为例2.3 排气系统GEM3D建模主要参数讲解2.4 排气系统整体非线性传递损失分析及后处理三、排气消音器设计进阶理论3.1 排气消音器容积设计方法3.2 排气管路直径设计方法3.3 消音器内部结构设计经验方法四、GT-Power应用声学基础与常用功能4.1 GT-Power应用声学基础4.2 GT-Power线性分析模块及用途4.3 GT-Power非线性分析模块及用途五、线性插入损失分析5.1 线性插入损失分析模型建立5.2 声源特性讲解(声压值、阻抗)参数设置5.3 线性分析及结果后处理六、非线性插入损失分析6.1 非线性模型模型建立（引用GT发动机模型）6.2 非线性分析与结果后处理七、实验声源作为输入的插入损失分析7.1 分析功能与用途7.2 分析模型的建立-以实验测试的直管声源作为输入 7.3 WOT 加速工况分析(1000rpm—6000rpm) 7.4 分析及结果后处理八、系统进、排气尾管口噪音分析8.1进、排气系统模型的搭建8.2 输出控制、运行控制、工况控制等讲解8.3 分析及结果后处理讲解（背压,流速,温度等）8.4 Wave 声音文件与主观评价/联系扣扣987176235Q ：进气系统产生机理及控制方法A ：当发动机进气门打开时，由于活塞下行由于容积不断变大，产生一个压力降，此压力降形成一个稀疏波脉冲，向进气门口传播，这就是初级进气噪声，一般为低频成分。

GT软件数据表格

GT-power软件数据表一、发动机主要参数二、发动机的各工况点参数三、边界的初始条件1、环境条件（测量发动机性能数据时的环境条件）参考压力：bar参考温度：K2、燃料数据汽油机：辛烷值柴油机：十六烷值低热值：kJ/kg理论空燃比燃料化学特性：摩尔重量：kg/kmole元素质量百分比：C: % S: %H: % N: %O: %四、发动机气缸和曲轴传动排量：dm3冲程：mm缸径：mm缸心距：mm连杆长：mm活塞销偏移：mm上死点处压缩高度：mm (上死点时活塞顶距缸盖底面距离)压缩比：发火顺序： 1 - - - - - - -五、燃烧室1、燃烧室形式□平顶燃烧室□杯型燃烧室□ω型燃烧室□球型燃烧室□其他2、燃烧室容积：cm3 (整个燃烧室的容积，包括缸盖部分)3、活塞一环岸高度：mm六、缸盖/气道1、请提供进、排气道在缸盖中的布置图。

2、进、排气道的流动情况随气门升程变化的气道流动数据：□等熵流动面积随气门升程变化的数据□气道流量系数随气门升程变化的数据进气涡流比数据 Cu/Ca七、燃烧数据1、请列表给出点火时刻随发动机转速变化数据表。

2、请列表给出下列数据：□指示热效率随发动机转速变化的数据。

或□ Vibe 燃烧模型参数。

或□燃烧持续期（10%-90%）和燃烧持续期中点数据。

八、燃烧室传热数据1、燃烧室表面积活塞部分： cm2缸盖部分： cm2活塞上死点时缸套部分: cm22、进、排气道表面积进气道：m m2排气道：m m23、燃烧室壁面温度不同发动机转速时燃烧室壁面温度。

4、进、排气道壁面温度不同发动机转速时进、排气道壁面温度。

九、外特性时发动机的摩擦功这里的摩擦功FMEP 定义为摩擦损失和机外附件损失功，泵气损失另外十、进气系统数据包括从空气滤清器进口到缸盖的全部进气流动管路。

要求提供：所有进气流动所涉及的管路，给出结构草图，分以下几种：直管：提供管长，管径（进口，出口）。

弯管：提供管长，管径（进口，出口），弯曲半径（中心线），弯曲夹角。

发动机的GT_POWER模拟和试验验证分析

第24卷第1期黑　龙　江　工　程　学　院　学　报(自然科学版) Vol.24№.12010年3月 Journal of Heilongjiang Instit ute of Technology Mar.,2010发动机的GT 2POW ER 模拟和试验验证分析朱荣福,王　强,张　鹏(黑龙江工程学院汽车与交通工程学院,黑龙江哈尔滨150050)摘　要:发动机工作过程仿真已经成为发动机开发设计和改进工作的一个重要手段和环节。

然而,对于发动机仿真研究而言,仿真模型的准确性至关重要。

以4C K 发动机结构参数为基础,运用一维动力学软件GT 2POWER 建立发动机燃烧工作过程模型。

通过发动机台架试验获取的外特性功率、油耗及最大扭矩功工况缸内压力数据和GT 2POWER 仿真计算结果的对比,验证发动机仿真模型的有效性。

关键词:发动机;模拟;验证中图分类号:T K411.7 文献标识码:A 文章编号:167124679(2010)0120013203R esearch on GT 2POWER simulation and experimentalvalidation of engineZHU Rong 2f u ,WAN G Qiang ,ZHAN G Peng(College of Automobile and Traffic Engineering ,Heilongjiang Institute of Technology ,Harbin 150050,China )Abstract :The simulation of engine working process has been one of t he most important means and link in t he design and improvement of engine.However ,for engine simulation st udies ,t he accuracy of simulation model is essential.Based on t he st ruct ure parameters of 4C K engine ,a working process of t he engine was built wit h one dimensional dynamic software GT 2power in t his paring t he data of engine power ,f uel consumption and cylinder pressure for outer characteristics t hrough engine experiment to t he simula 2tion result s t hrough GT 2POWER to verify t he validity of simulation model of t he engine and prepare for f urt her st udy.K ey w ords :engine ;simulation ;validation收稿日期:2009206203作者简介:朱荣福(1981-),男,助教,硕士,研究方向:汽车节能与环保. 发动机工作过程仿真已经成为发动机开发设计和改进工作的一个重要手段和环节。

GT-POWER中文教程

配气相位: 进气阀开: 上止点前 42 20ˊCA；

6
进气阀关: 下止点后 42 20ˊCA；排气阀开: 下止点前 42 20ˊCA；排气阀关: 上止点后 42 20ˊCA；气阀重叠角: 84 40ˊ CA；其它略由上面的技术参数可以看到机车用柴油机的主要技术参数（其他型号柴油机的主要技术参数内容和 16V240ZJB 型大致相似），可以看出，机车柴油机的结构比较复杂，建立的模型将会比较庞大。以 16V240ZJB 柴油机为例，对柴油机中气体工质的流经路线进行模拟。图 4.2 即为它的原始结构模型的简图。从图中可以看出，16V240ZJB 型柴油机工作过程中，气体工质的流程为，进气过程：空气滤清器增压器压气机扩散弯管空气冷却器收敛弯管进气稳压箱进气支管气缸盖进气道进气门气缸；排气过程：气缸排气门气缸盖排气道排气支管排气总管增压器涡轮机大气。
GT-POWER 使用手册
大连交通大学交通运输学院机车教研室 2006.12.1
GT-POWER 增压柴油机建模要领
针对机车用增压柴油机展开了以下工作： 1. 整机模型的建立； 2. 增压器模型的建立； 3. 中冷器模型的建立；因此，本文将围绕上述工作详细说明，使使用者能够较快的可以建立起增压柴油机的模型，并能够改变结构参数分析对柴油机的性能影响，以及简单预测柴油机的主要排放物 NOx 和 Soot。
5
POWER 软件的计算流程如上图 5.1 所示。对于整个 GT-SUITE 系列软件来说，他们是处于同一个操作平台和同一个后处理器，操作平台称为 GT-SUITE，其用户界面见图 6.2，对于不同的 GT 软件模块和不同元件，数据库的内容是不同的，对于模型管理器中所有的组成部件都是我们建立对应模型中所要用到的模块，建模区域是用来实现模块之间的连接，以构成课题所要得模型体。POWER 软件的计算流程为：首先打开 GT-SUITE，然后进入 GT-POWER，根据内燃机结构，建立 GT-POWER 模型，并设置模型参数，最后运行计算，判断是否收敛或者达到自己标准要求的精度，若达到，进行后处理，计算结束。若未达到要求的精度，则返回到建立的 POWER 模型，重新进行建模，以后操作和前面相同。下面将根据计算流程图来具体介绍建立模型的过程。

GT-Power工作指南

GT-Power工作指南上海交通大学汽车工程研究院发动机所年月日GT-Power工作指南编写：校对：审核：批准：目录1.软件简介................................................................................................. - 1 -2.数据收集................................................................................................. - 1 -2.1发动机结构数据........................................................................... - 2 -2.2发动机试验数据........................................................................... - 4 -3.四缸汽油发动机模型的建立................................................................. - 4 -3.1单缸汽油机的建立....................................................................... - 6 -3.1.1进气环境（Inlet Environment）........................................... - 6 -3.1.2进气支管（intake runner）................................................... - 7 -3.1.3进气道（Intake Port） .......................................................... - 9 -3.1.4进排气门（Intake Exhaust Valves）................................... - 10 -3.1.5气缸（Cylinder）................................................................ - 12 -3.1.6喷油器（Fuel Injector） ..................................................... - 16 -3.1.7排气道与排气支管（Exhaust Port and Runner）.............. - 17 -3.1.8出口环境（Outlet Environment） ...................................... - 19 -3.1.9发动机曲轴箱（Engine Crank Train） .............................. - 20 -3.2扩展为四缸汽油机模型............................................................. - 23 -3.2.1进气系统的建立.................................................................. - 25 -3.2.2排气系统.............................................................................. - 31 -4.模型的运算与结果显示....................................................................... - 32 -5.模型的校准........................................................................................... - 34 -5.1匹配进气歧管压力..................................................................... - 34 -5.2校准容积效率............................................................................. - 34 -5.3背压的校准................................................................................. - 35 -5.4匹配气缸压力............................................................................. - 35 -5.5排气温度的匹配......................................................................... - 35 -5.6校准由倒拖获得的FMEP ......................................................... - 35 -6.发动机性能的优化............................................................................... - 37 -6.1OPTIMIZER的使用...................................................................... - 37 -6.2DOE的使用................................................................................... - 40 -1.软件简介GT-SUITE系列软件是由美国Gamma Technology公司开发的一款完整的、自成体系的开发平台，涵盖了发动机本体、驱动系统、热管理系统、燃油供给系统、曲轴机构、配气机构、空调系统等车辆各个子系统。

GT-Power中文使用手册

第一节 GT-SUITE 简介...................................................................................20 2.1.1 启动 GT-SUITE.................................................................................20 2.1.2 定义..................................................................................................20 2.1.3 模板的类型 ......................................................................................22 2.1.4 建模和仿真过程回顾.......................................................................22
GT-POWER
用户手册
华中科技大学振动、噪声与诊断研究所
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
目录
第一章消声器设计前处理 ......................................................................................1 第一节图形用户界面（GUI）.........................................................................1 1.1.1 打开一个新文件 ................................................................................1 1.1.2 截面库................................................................................................2 1.1.3 输入外部形状文件.............................................................................2 1.1.4 绘图区域 ............................................................................................4 1.1.5 树状图................................................................................................5 1.1.6 工具条和菜单项 ................................................................................5 第二节工具条和下拉菜单 ...............................................................................5 1.2.1 工具条.................................................................................................5 1.2.2 菜单特征 ............................................................................................7 第三节创建和编辑对象 ...................................................................................9 1.3.1 消声器壳体 ........................................................................................9 1.3.2 隔板..................................................................................................10 1.3.3 隔板开孔 ..........................................................................................11 1.3.4 隔板打孔 ..........................................................................................11 1.3.5 直管..................................................................................................12 1.3.6 分支连接...........................................................................................12 1.3.7 弯管..................................................................................................13 1.3.8 交叠管..............................................................................................14 1.3.9 同心管（套管） ..............................................................................15 1.3.10 管口................................................................................................15 1.3.11 管上打孔 ........................................................................................15 1.3.12 绒毛................................................................................................16 第四节三维显示窗口 .....................................................................................16 第五节输入消声器组件到 GT-POWER .........................................................17 1.5.1 干扰..................................................................................................18 1.5.2 离散消声器 ......................................................................................18 1.5.3 在 GT-POWER 仿真时使用多个消声器..........................................19 1.5.4 在 GT-POWER 仿真时使用双排气系统...........................................19

GTPOWER培训教程(两篇)2024

引言：GTPOWER是一款功能强大的电力系统分析软件，它可以用于设计和优化电力系统的各个方面。

本文旨在提供一份全面的GTPOWER 培训教程，以帮助读者快速掌握该软件的使用技巧和应用方法。

概述：本文将详细介绍GTPOWER的各个模块和功能，并给出具体的应用示例。

通过学习本文，读者将能够深入了解GTPOWER的原理和操作技巧，从而有效地应用该软件进行电力系统的建模、仿真和优化。

正文：一、建模与仿真1. GTPOWER的基本建模原理a. 电力系统建模的步骤和方法b. GTPOWER的建模工具和对象c. 连接元件的建模方法和技巧2. 电力系统仿真设置a. 仿真模型的搭建与参数设置b. 仿真运行的控制与调试c. 仿真结果的收集与分析3. 动态特性仿真a. 电力系统的动态方程和稳定性分析b. 故障模拟与动态响应仿真c. 动态响应结果的评估与解读4. 暂态稳定仿真a. 暂态稳定问题的基本原理和模型b. 暂态稳定仿真的建模与设置c. 暂态稳定仿真的结果与评估5. 电力系统优化仿真a. 电力系统性能评价与目标函数的设置b. 电力系统优化算法与技术的选择c. 优化结果的分析与应用二、电力系统分析1. 进路计算与电力负荷预测a. 进路计算的基本原理和方法b. 电力负荷预测的模型与算法c. 进路计算与负荷预测结果的分析与应用2. 电力系统稳定性分析a. 稳定性指标与评估方法b. 电力系统稳定裕度的计算与分析c. 稳定性分析结果的解读与应用3. 电力系统电压稳定性分析a. 电压稳定性的概念与评估指标b. 电压稳定性分析的建模与仿真c. 电压稳定性分析结果的解读与应用4. 电力系统传输损耗分析a. 传输损耗的计算与评估b. 传输损耗分析的建模与仿真c. 传输损耗分析结果的解读与应用5. 电力系统可靠性分析a. 可靠性指标与评估方法b. 电力系统可靠性分析的建模与仿真c. 可靠性分析结果的解读与应用三、模块化应用1. 电力系统现场监测与诊断a. 现场监测设备的选择与安装b. 电力系统诊断的原理与方法c. 模块化应用在电力系统现场监测与诊断中的应用示例2. 电力系统容量扩展与优化a. 容量扩展的原理与方法b. 电力系统优化的目标函数和约束条件c. 模块化应用在电力系统容量扩展与优化中的应用示例3. 电力系统故障定位与恢复a. 故障定位的原理与方法b. 故障恢复的策略与技术c. 模块化应用在电力系统故障定位与恢复中的应用示例四、实际案例分析1. 电力系统规划与设计案例分析a. 电力系统需求分析与规划b. 电力系统设计与布局c. 模块化应用在电力系统规划与设计中的案例分析2. 电力系统故障分析与处理案例分析a. 故障分析的过程与方法b. 故障处理的策略与技术c. 模块化应用在电力系统故障分析与处理中的案例分析3. 电力系统优化与调度案例分析a. 优化目标与调度约束的分析b. 优化算法与调度技术的选择c. 模块化应用在电力系统优化与调度中的案例分析4. 电力系统智能化应用案例分析a. 智能化应用的原理与方法b. 智能化应用在电力系统中的应用领域c. 模块化应用在电力系统智能化应用中的案例分析5. 电力系统可持续发展案例分析a. 可持续发展的原理与方法b. 可持续发展在电力系统中的应用领域c. 模块化应用在电力系统可持续发展中的案例分析总结：本文对GTPOWER的培训教程进行了全面而详细的介绍。

GT-power燃烧模型help文档中文翻译

EngCylCombDIJet - Direct-Injection Diesel Jet Combustion Model缸内直喷柴油喷射燃烧模型这个燃烧模型预测燃烧速率，并将直喷柴油机的排放与单或多脉冲喷射相结合。

为了实现精确的预测，本模型必须通过实测的缸压进行校正。

本模型中液体燃油直接喷射到气缸中（使用InjProfileConn, InjMultiProfileConn, InjNozzConn ，InjNozzUserConn喷油器模型）。

通过喷油器模型预测的燃烧速率对喷射曲线和正时非常敏感，因此必须确保输入精确的喷射曲线（喷射曲线要么是实测的要么是通过GT-SUITE喷射模型得出的）。

注释：有一个可供选择的柴油燃烧模型名为“EngCylCombDIPulse”，这个模型的主要优势是当保持或者超过Dijet模型的预测精度时运行速度更快。

EngCylCombDIPulse - Direct-Injection Diesel Multi-Pulse Combustion Model缸内直喷柴油机多脉冲燃烧模型这个燃烧模型预测燃烧速率，并将直喷柴油机的排放与单或多脉冲喷射相结合。

为了实现精确的预测，本模型必须通过实测的缸压进行校正。

本模型中液体燃油直接喷射到气缸中（使用InjProfileConn，InjMultiProfileConn喷油器模型）。

通过本模型预测的燃烧速率对喷射曲线和正时非常敏感，因此必须确保输入精确的喷射曲线（喷射曲线要么是实测的要么是通过GT-SUITE喷射模型得出的）。

注释：有一个可供选择的柴油燃烧模型名为“EngCylCombDIJet”，推荐使用DIpulse模型，因为当保持或者超过Dijet模型的预测精度时运行速度更快。

EngCylCombDIWiebe - Direct-Injection Diesel Wiebe Combustion Model缸内直喷柴油韦伯燃烧模型这个模型使用三元韦伯函数给直喷、压燃发动机加入了燃烧速率，这个模型适用于燃油缸内直喷（使用InjProfileConn喷油器模型），当应用下面的参数时（比如Ignition Delay，the Fraction 或者Duration没有设置为def时），喷射曲线将不会影响燃烧速率。

基于GT-POWER7.0的消声器建模与分析步骤

基于GT-POWER7.0的消声器建模与分析步骤研究报告南京林业大学汽车与交通工程学院二〇一二年八月消声器相关尺寸如图：消声器二维结构图图示抗性消声器有四个腔，四腔的长度分别为205mm，73mm，175mm，185mm，在第一腔和第四腔的消声器管上分别有100个5mm的孔和320个3.5mm的孔，每个隔板上都有8个周布的20mm的孔，消声器管的长度为747mm，消声器壳体厚度为2mm，管的厚度为1.2mm，消声器壁厚为1.5mm。

以下将运用GT-Power7.0软件对此消声器进行建模及性能仿真分析。

一、消声器建模1.建立消声器壳体启动软件，选择GEM3D v7.0.0以建立消声器的三维模型。

File——New——Save as 输入文件名“818newmuffler”——确定，如下图。

点击工具栏上的图标“”，弹出如下对话框。

在object处输入壳体名“shell”，在wall Thickness 处输入壳体壁厚1.5mm，如下图。

点击下方的“cross Sections”，在“cross section Name”处输入截面名称“shellcircle”，在“Distance to Next Cross Section”处输出消声器壳体长度。

如下图。

双击绿色的截面名称“shellcircle”，编辑消声器的截面。

选择CSCircle点OK，有下图。

输入壳体外圆直径180mm，点击OK。

至此，消声器壳体定义完毕，如图。

2.建立直通管在工具栏上点击“”，弹出如下对话框，输入管件名称“muffpipe1”，进口管直径和出口管直径，此处均为54，管件长度747，管件壁厚1.2，如下图。

点击“Location”，确定管的摆放位置。

根据坐标轴的指向，在Z方向输入-84，指出直通管的起始位置，如下图。

点击OK，至此直通管建立完毕，如下图。

3.直通管穿孔在工具栏上点击“”，弹出一对话框，输入孔径5，孔的个数100，打孔位置距离参照位置的距离16以及打孔区域长度90。

GT-Power工作指南

GT-Power工作指南上海交通大学汽车工程研究院发动机所年月日GT-Power工作指南编写：校对：审核：批准：目录1.软件简介................................................................................................. - 1 -2.数据收集................................................................................................. - 1 -2.1发动机结构数据........................................................................... - 2 -2.2发动机试验数据........................................................................... - 4 -3.四缸汽油发动机模型的建立................................................................. - 4 -3.1单缸汽油机的建立....................................................................... - 6 -3.1.1进气环境（Inlet Environment）........................................... - 6 -3.1.2进气支管（intake runner）................................................... - 7 -3.1.3进气道（Intake Port） .......................................................... - 9 -3.1.4进排气门（Intake Exhaust Valves）................................... - 10 -3.1.5气缸（Cylinder）................................................................ - 12 -3.1.6喷油器（Fuel Injector） ..................................................... - 16 -3.1.7排气道与排气支管（Exhaust Port and Runner）.............. - 17 -3.1.8出口环境（Outlet Environment） ...................................... - 19 -3.1.9发动机曲轴箱（Engine Crank Train） .............................. - 20 -3.2扩展为四缸汽油机模型............................................................. - 23 -3.2.1进气系统的建立.................................................................. - 25 -3.2.2排气系统.............................................................................. - 31 -4.模型的运算与结果显示....................................................................... - 32 -5.模型的校准........................................................................................... - 34 -5.1匹配进气歧管压力..................................................................... - 34 -5.2校准容积效率............................................................................. - 34 -5.3背压的校准................................................................................. - 35 -5.4匹配气缸压力............................................................................. - 35 -5.5排气温度的匹配......................................................................... - 35 -5.6校准由倒拖获得的FMEP ......................................................... - 35 -6.发动机性能的优化............................................................................... - 37 -6.1OPTIMIZER的使用...................................................................... - 37 -6.2DOE的使用................................................................................... - 40 -1.软件简介GT-SUITE系列软件是由美国Gamma Technology公司开发的一款完整的、自成体系的开发平台，涵盖了发动机本体、驱动系统、热管理系统、燃油供给系统、曲轴机构、配气机构、空调系统等车辆各个子系统。

GT-POWER使用手册

GT-POWER使用手册大连交通大学交通运输学院机车教研室2006.12.1GT-POWER 增压柴油机建模要领针对机车用增压柴油机展开了以下工作： 1. 整机模型的建立； 2. 增压器模型的建立； 3. 中冷器模型的建立；因此，本文将围绕上述工作详细说明，使使用者能够较快的可以建立起增压柴油机的模型，并能够改变结构参数分析对柴油机的性能影响，以及简单预测柴油机的主要排放物NOx 和Soot 。

为了便于研究和计算，以机车用柴油机16V240ZJB 为算例进行研究，建立模型，并进行计算分析。

完成了以下内容：(1) 建立增压整机模型。

其中包括气缸模型，喷油器模型，进排气管模型，曲轴箱模型；增压器模型，中冷器模型；(2) 进行标定工况下的计算：缸内压力、温度，以及燃烧消耗率等的计算分析；进行管路压力等的计算分析；进行进排气门的流量；升程计算分析；进行涡轮压气机与柴油机的匹配计算；喷油器的压力，喷油量的模拟仿真；中冷器的计算与仿真；(3) 进行调试，得出结果。

将结果与实验数据进行对比分析；并改进完善；(4) 得出结果正确，并在此工作的基础上，又做了大量工作，分析结构参数对柴油机性能的影响。

如改变压缩比，配气相位，喷油提前角等；(5) 在原有机车上，增加废气再循环，分析废气再循环对性能的影响；(6) 在原有工作的基础上，又进行了排放预测的尝试。

进行机车柴油机主要排放物NOX 和Soot 的预测分析。

第一章理论基础1. 1缸内工作过程基本方程在这里，我们使用GT-POWER 软件中的零维燃烧模型韦伯函数，它有一系列的假设，用来计算放热率。

它由三条韦伯函数曲线叠加而成，并非常见的双韦伯函数。

① 能量守恒方程ijj jdU dW dQ hdm =++⋅∑∑ (1.1)式中， U --系统内能W --作用在活塞上的机械功i Q --通过系统边界交换的热量 j h --比焓j j h dm ⋅--质量j dm 带入或带出系统的能量 ② 质量守恒方程：s e Bdm dm dm dm d d d d ϕϕϕϕ=++ (1.2) 式中，m 表示系统内工质质量，s m 表示流入气缸的空气质量，e m 表示流出气缸的废气质量，B m 表示喷入气缸内的瞬时燃料质量。

GT-POWER7.3四缸汽油机模型建立(梦里人)

GT-POWER7.3四缸汽油机模型建立（梦里人）1.2建立新模型；1.2.1鼠标选择FILE/NEW或者鼠标单击图标1.2.2导入空模版1.2.3自定义模型名字，修改并另存为。

1.3加载模板1.3.1调出模版库选择Window/Tile with template library或者单击鼠标1.3.2加载模板鼠标拖动，或复制粘贴，加载右图所示模板；1.4定义对象1.4.1进口环境双击上图右边的EndEnvironment模板，输入如图所示的主页面参数；进口环境压力（绝对值）：1bar；（压强）进口环境温度：300K；进口成分（组成）：air；进口压力：standard（total）对于零件特性进行定义时，会有一些需要输入参考模板，我们称之为指针变量，如下图所示:注:对于任何一个零件的属性，要输入的参数在软件中都给出了提示性的输入，如下图所示:在要输入参数处点击鼠标右键，会出现如下图所示结果。

1.4.2模型中管路的设定进气管定义的步骤:双击模型管理器中的“PipeRound'’模板，按如下顺序设置参数(Bend和Options保持默认)；进气道的设定，可先拷贝刚才建立的intrunner为inport，然后按照下图所示参数进行设定。

在进气道的基础上复制排气道，并按照如下操做设置相关参数:同样复制排气道生成排气管，并按照如下操做设置相关参数:1.4.3定义气缸:双击模型管理器中的“EngCylinder'’模块，在相应的属性值处(如图中圆点所示)右键选择“Value Selector..."，并按照下图所示值进行设置:完成设定后的“EngCylinder'’窗口如下图所示:1.4.4定义进、排气阀:为了方便，我们把其它模型中进、排气阀拷贝到在建模型中。

选择File菜单下的Open命令，并打开"$GTIHOME~v7.0.0~tutorials~ Modeling_Applications~Engine_Performance~common”中的“template.gtm”文件，并在windows菜单进行如下操作，使两个模型都可以见:把鼠标左键指向“template.gtm”中的“exhvalve'’并按下左键保持住，并把它拖入我们所建模型中的模型管理器中。

GT-power涡轮增压和PID学习记录

一、涡轮增压器的模拟在发动机设计中，一般先从相似机型入手，不推荐涡轮和压气机用simple模型，尽量的有压气机和涡轮机的map。

Simple模型里没有惯量的考虑，故不能模拟响应特性，只能模拟稳态，且采取的是固定的平均效率，一般用于初步选型。

简单模型其中“gian”template 代表的是输入的效率，即从涡轮机传递到压气机的能量的传递效率。

实际中，涡轮机的的能量一定会在传递到压气机过程中有损失。

(顺便说一句，在GT-power中，没有什么暗含的连接，就像简单模型中，虽然涡轮机和压气机之间不在用轴相连了，但是依然有一个效率传感器要连上，代表两者之间有能量交流。

)输入的仅仅是初值，具体的数值有涡轮机传来的能量计算能量传递效率，默认为1简单增压器模型的用途：1、增压比计算已知涡轮机尺寸，压气机和涡轮机效率，求提供的增压能力（增压比）2、涡轮机配置计算已知增压比，压气机和涡轮机效率，求涡轮机配置（尺寸）3、放气阀计算已知涡轮机、压气机，增压比，求放气阀开度（当量直径）选择涡轮机时，需要知道增压压力，以及喷油量和燃烧模型，对于带放气阀的模型计算结果：若initial system direction选positive时，则计算出如下结果若选negative时，则计算出如下的结果：从上面分析，好像是两个涡轮出口直径都可以使其达到中冷器后的压力达到2.2bar，但是经检查中冷器后的压力是在2.2附近小幅震荡，且出现警告涡轮出口处有音速现象。

这是不合理的。

其实，为实现这个目的，模型还可以在采用Run>optimizer中设置。

采用target选项。

但是要花相当多的时间。

PID控制wastegatePID 控制已经广泛的应用在工业生产中，其实际就是个闭环控制。

其基本思路是给控制元件一个阶跃控制信号，然后让元件达到控制目标。

这个控制过程不能需要保证相应尽可能快且无震荡。

如下图所示（参见control tutorial）Pre-Step Input SignalPost-Step Input SignalPost-Step Input SignalPost-Step InputPost-step我们的目的就是为了找出Proportional Gain 和Integral Gain 的数值，已到达准确稳定的控制。