AVL boost 官方中文教程

进口边界SB1 1
298 0 0
100000 0.95(In)/1(out)
出口边界SB2 1
450 0 1
28 1(in/out)
29
元件数据Element Data
注意： 边界条件与初始条件的区别 边界条件仅在系统边界上设置，初始条件在所有的元件中设置 计算结束后边界条件是不变的，初始条件的值也许会与初始值有很大不同 Local boundery condition和Global boundery condition的区别 Local的修改是在元件中进行的 Global的修改是在simulation control中进行的 一般的在边界条件设为Local Boundery Condition，初始条件设为Global
Option Job submission Lock properties GUI option Frame None AVL frame Frame definition unites
5
主要内容
GUI
Simulation
Run Status Control Volumetric efficiency Create series results Show summery Shoe results Show messages Show animation Show elements Import results View logfile
n 试验数据 n试验过程中的环境压力和温度 n试验的油耗，功率，扭矩 n试验的涡轮机数据，包括涡前涡后的温度和压力以及压前压后的温度和压力
3
主要内容
GUI
菜单栏
管道控制按钮 元件树
快捷键 元件旋转 或用R键
建模区域
表示各种连接，包括管道，后处理连接 ，控制信号连接以及机械连接 旋转 Simulation Control快捷键 Run Simulation快捷键 总结性结果的演示 运行过程信息 查找快捷键
边界 系统边界，元件本身与环境相连 后处理边界，可以定义尾气净化装置的入口气体成份 内部边界，系统内某一位置的边界，定义的数据是随曲轴转角变化的，
比如可以使用试验中测量到的进出口的动态条件做为边界条件的定义
7
主要内容
元件Elements
连接件
约束，可以定义流动损失的大小，因此也用于模拟阀体，比如节气门
可变容积的容腔，其容积随曲轴转角的变化而变化，多用于模拟二冲程的曲 轴箱
管套打孔管
8
主要内容
元件Elements
附件
空滤器 催化转化器 中冷器
碳烟滤清器
增压元件
涡轮增压器 动力涡轮
透平压气机 活塞式压气机
废气阀
气波增压器
电动机
9
主要内容
元件Elements
外部元件 FIRE link 用户自定义元件 与其它CFD软件耦合计算的接口 Cruise link
表示用户自定义的气体特性
当不考虑物性的变化以wk.baidu.com没有物质成份的变化时可以选择自定义。
应用真实的气体作为介质，即在压力很高的条件下对理想气体状态方程进行修正 参考条件
计算充气效率时所采用的大气状态条件，如果要与试验值做对比，应该采用试验的 环境状态，如果想要得到标准状态下的换算值，采用标准状态（1bar，298K）
20
数据输入
计算结果的输出形式
Single为缺省值，表示计算结果中只保存2D数据 Animation表示结果中还保存动画的数据，但是结果数据中没有traces的文件夹
表示多缸机是否考虑缸间几何尺寸差异
选择Yes，每个气缸的几何结构完全相同，用户只需定义一个气缸，其它气缸的结 构程序会自动拷贝，是推荐选项
压缩比 Boost 压力
腔
压力
温度
质量
23
数据输入
0°表示一缸的燃烧上止点 发火顺序是1-3-4-2-1
24
数据输入
压力 温度 燃油蒸汽 燃烧产物 空燃比
根据物质的特性输入初始条件： 1.压气机前的初始条件 2.压气机后的初始条件 3.涡轮前的初始条件 4.涡轮后的初始条件
1. 空燃比代表废气的特性，即废气是由什么比例 的空气和燃油混合燃烧生成的。 2. 初始化输入的是初始估计值，程序从这个值上 开始迭代计算达到计算的收敛值，因此不必非常精 确，根据增压发动机的特点，建议按照右图的分类 对所有部件进行初始化
19 Measuring Points
MP
1 Monitor
MNT
14
建模
空滤器 有方向
中冷器
涡轮增压器
PL2表示消音器 CAT表示催化器
稳压腔
15
建模 基本操作
双击Element元件定义模块 选中后可以移动和缩放 调整连接管道位置时，按下”Shift”可以关闭节点对 齐功能 元件位置的微调要按住“shift” R键或 可以旋转 连接时用管道连接的是黑色的点，蓝色的点是连接ECU 单元的连接点，橙色的点代表机械连接 管道连接时注意管道的方向，一般应与流动方向一致 凡是元件有方向性时，其连接点时带有方向的三角形 点中连接节点，拖动鼠标可以将连接点移动到合适的 位置
时间重置
激活这个选项，必须保证.rs0,.rs1 文件存在
收敛控制 建议激活，可以为程序计算的终止 提供更多的标准
22
数据输入
可以成为收敛条件：
元件
变量
值
汽缸
IMEP
测量点
综合值
涡轮增压
转速
涡轮的流量系数
质量流量
涡轮的功
压缩功
压缩比 Boost 压力
涡轮压缩机 压缩功
压缩比 Boost 压力
容积式压缩机 压缩功
步骤3：计算模型 步骤4：分析计算结果，改进模型
13
建模
单元及个数
4 Cylinders
C
2 Plenums
PL
2 Air Coolers
CO
1 Turbocharger
TC
1 Air Cleaner
CL
2 System Boundaries SB
6 Junctions
J
26 Pipes
Numbers
缺省设置，进行循环模拟计算的系统边界
流量系数的定义表示流入管道是inflow
表明没有声波反射，声学计算时的消音末端
从管道流出是outflow，与管道的流动方向无关
声学计算时作声源
27
元件数据Element Data
流量系数的定义点击界面上的help键，会 打开在线帮助，如下图，流出设置为1， 流入按照实际的结构，参照表中的设置
控制元件 ECU发动机控制单元 Matlab动态数据连接库连接 Matlab应用程序接口 可进行一组数据的变化控制 比如气门升程 PID 控制器 公式编辑器 监控元件（可在计算过程中对计算值进行监控）
10
主要内容 图形界面的布置
在page setup中定义图形纸张的大小，方向，节点的大小和节点单位等
25
数据输入
发动机没有摩擦损失 以表格形式输入摩擦功
使用经验公式计算发动机的摩擦功
平均有效压力，只有一条曲线时表示摩 擦功与负荷无关。也可以输入不同负荷 条件下的摩擦功与转速的关系 发动机转速 摩擦压力
26
元件数据Element Data
表征回流的气体特性与上一时刻的流出气体特性相同，由于单缸 机回流现象明显，应该选择
11
主要内容 保存文件
为了后处理过程的便捷，模型文件的保存路径推荐按照下图所示。 如按下图所示的路径保存文件，计算结果将会自动调入
例如：
boost
12
建模model
基本步骤
步骤1：图形操作 1.将元件布置到建模区域 2.用管道连接各个元件 3.布置测量点 4.确定计算充气效率的参考点
步骤2：输入参数 1.全局参数 2.各个元件的参数
Utilities
BURN Search License manager Pack model Export pressure curves Export flowmaster 4D-map Python scripts
6
主要内容 元件Elements
汽缸 测量点
Dummy元件，当读入GT Power模型时，代表不可识元件 后处理连接管道，可以考虑管道中废气的散热
气体性质，以理想气体性质作为计算条件，用于纯流动计算 控制BMEP，用于使模型达到预定的负荷输出要求，本模型中不激活这个选项 环境湿度
21
数据输入
发动机的冲程数 计算的循环数，确定计算的收敛性
管道的网格划分/计算步长
∆t = ∆x + CFL u+a
动态数据输出的循环数目 数据输出的间隔
对输出结果有影响，但是对计算结果没有影响
模型建立时将所需单元拖到建模图层上并 用管道连接起来，发动机结构中的所有应 用单元都可以在元件树中一一对应
2
主要内容
主要准备数据
n 几何结构 n管道数据，包括管道的长度，直径，弯曲半径 n汽缸数据，包括缸径，冲程，压缩比，连杆长度，活塞销偏心，气道表面积，缸头 表面积，活塞表面积，气门座直径，气门升程，气门间隙 n中冷器结构及流动性能参数 n涡轮增压器的涡轮机和压气机的map图 n空滤器结构及流动性能参数 n催化转化器结构及流动参数
所有在通用界面中设置的物质信息无效，必须重新定义低热值和空燃比等热 力性质，计算结果的输出文件中将会显示这些热力性质结果
用户定义的关注信息User Defined Concentrations input无效 化学物质的种类和数量在General Species Setup page中重新定义
是否为瞬态工况（转速和负载的变化）本模型中进行稳态计算即steady
缸外，汽油机 （GDI的汽油机 也选择external）
19
数据输入
定义物质性质
Classic是缺省设置，主要用于常用的发动机的工作过程计算，在这种设置下程序 所考虑的物质成分是燃烧产物，新鲜空气和燃油蒸汽
General用户自定义物质成分，并且也可以自定义各物质之间的反应方程以及反 应系数，对应某些化学反应速率不能忽视的燃烧概念比如HCCI，可以应用这种方 式，另外也能够定义详细的排放物生成反应模型。 注意：General与classic的主要区别
节气门，输入数据为流量系数与节气门开度之间的关系 旋转阀，流量系数随曲轴转角变化而变化，多用于二冲程的曲轴箱前端的扫气阀
单向阀 喷油器 限于模拟位于气缸外部的喷油器
喷油器 限于尾气净化装置的喷油器，例如SCR 多管道连接件 三个管道以上
容腔元件 容腔
3D的通用连接元件 3D的球形连接元件 3D的T形连接元件
16
数据输入 复制数据 Copy Data
管道设置时有相同的结构，应用copy data可以减少数据的输入量
17
数据输入 Simulation - Control / Globals
计算任务
热力学循环模拟计算 尾气净化装置分析 线性声学
18
数据输入
发动机转速
燃料的混合方式 燃料的性质
缸内，柴油机
28
元件数据Element Data 系统边界条件的设置一般为试验的环境数据，是边界条件应为准确值，不是估计值
压力（bar） pressure 温度（K）
temperature
燃油蒸汽量（－） Fuel vapour
燃烧产物（－） Combustion production 空燃比（A/F）
流量系数 Flow coefficience
Element Parameters Properties Copy data
Model Parameters Case explorer
Optimization Control Connect to Desigh Exploror Connect to ISIGHT Connect to OPTIMUS Cameo DOE
柴油机BOOST基础培训
boost_support_china@avl.com
1
主要内容 简介
BOOST 的应用范围广泛，从四冲程到二 冲程发动机，从汽油机到柴油机，从摩托 车发动机到船机发动机到发电机组发动机 等等，目前还可以模拟风机系统。 BOOST 中包括友好的交互式前后处理界 面便于用户的数据输入和结果分析 在新版本中的AWS-GUI（ AVL Workspace Graphical User Interface） 加入了模型编辑和数据输入导向的功能。
模型注释
模型参数 Case Explorer 算例浏览器
信息栏，可以显 示错误信息提示
用图的方式显示结果 显示动画结果
4
主要内容
GUI
Edit
Cut Copy Paste Delete Modules
Load modules Save…modules Blocks Create Break up Select All All element All connections All decorations Order Raise lower group