发动机工作过程仿真试验指导书

能源与动力工程专业实验

——发动机工作过程仿真

实验

实验指导书

重庆理工大学车辆工程学院

实践教学及技能培训中心

2010年9月

发动机工作过程仿真实验指导书

一、实验名称

发动机工作过程仿真实验

二、实验课时及类型

1、学时：8H

2、类型：综合设计型

三、实验目的

1、熟悉发动机数值模拟软件

2、掌握发动机建模与参数设置流程

3、掌握数值模拟结果分析方法

四、实验原理及方法

利用大型商业化软件，在CFD及传热、燃烧基础理论的支撑下，模拟分析发动机混合气形成、燃烧、传热、污染物生成、火焰传播，研究发动机缸内的参数。利用其简单、花费小、周期短的特点，结合台架试验，进一步了解发动机缸内工作状况及其影响因素，以便高效组织缸内燃烧。

五、实验仪器和设备

1、计算服务器

2、数值模拟软件

3、标定工具

六、实验步骤及内容

1、准备好计算服务器

2、安装仿真软件，Fire或者GT-Power，安装过程详见软件手册，保证软件正常工作。

3、导入发动机燃烧室，进气道，活塞的几何模型，检查模型是否完整。

4、准备面surface mesh和线edge mesh：要求：面必须是封闭曲面，一般FIRE中可以应用的是.stl的文件，在PRO/E,CATIA 等三维的造型软件中都可以生成；与面的处理相似的还要准备边界的线数据

5、Hybrid assistant,选择start new meshing，分别定义表面网格define surface mesh 和线网格define edge mesh

6、然后进入高级选项fame advanced hybrid，在这里定义最大网格尺寸和最小网格尺寸，最大网格尺寸是最小网格尺寸的2^n倍，点Next进入refinement界面，在refinement 界面应当勾选auto refinement，点击next，finish进入网格自动划分过程。

7、划分完网格，选择体网格激活check选项，所生成的网格应保证required check 选项下所有的检查结果为0。

8、新建计算工程，以划分好的网格为计算对象。

9、设置边界条件：入口及出口条件，流体物性和初始条件，算法常采用SIMPLE，湍流模型为涡粘性/耗散模型（k-e）双方程模型，设置低松弛因子，差分格式常用迎风格式和中心差分格式，线性求解器常用GSTB。

10、选择点火模型，喷油模型和燃烧模型。

11、点击Start开始计算，注意选择多处理器模式。

七、注意事项

1、确定网格的正确性；

2、确定边界条件设置合理性，最好采用实验数据；

3、确定计算模型选择的正确性。