基于Fluent与GT-SUITE联合仿真的FSC赛车进气系统设计与优化

针对2023年中国大学生方程式汽车大赛赛规中加装限流阀以限制发动机功率的要求,通过Fluent与GT-SUITE的联合仿真,对进气系统进行设计与优化,从而减小进气系统的阻力损失,提升发动机的动力性。利用Fluent对限流阀进行计算流体力学(CFD)仿真分析,得到限流阀最优结构参数为过渡圆角r=40 mm、渐缩角α=14°、渐扩角β=6°。采用GT-SUITE建立发动机数值仿真模型,分析进气系统其他结构参数对发动机充量系数和扭矩的影响,进行合理的结构优化,得到进气管长度l=145 mm、稳压腔容积V=3.5 L。仿真结果表明:限流阀的阻力损失减小了2.48%,在低、中转速区间,发动机的充量系数和转矩得到了提升,其中在5000 r/min时充量系数增大了2.61%。

基于Modelica技术与Fluent的气浮运动平台联合仿真

精密气浮运动平台系统是一个涉及机、电、气的多领域耦合系统,针对其多领域耦合特性和气体轴承承载非线性建模问题,基于Modelica技术和Fluent建立了气浮运动平台的联合仿真计算方法。分别建立气浮运动平台系统Modelica模型和气体轴承流场Fluent模型,实时传递气体轴承气动力载荷和位姿信息,得到了更加准确的气膜压力和气膜高度的函数关系。运用此联合仿真模型对驱动合力偏离运动部件质心导致的偏转振动进行了仿真分析,结果表明:驱动合力偏心会引起平台较大程度偏转。

AMESim与FLUENT联合仿真技术实现方法及工程应用

介绍AMESim与FLUENT平台的应用领域和优缺点,分析数值仿真的发展趋势和联合仿真对工程研究的意义,给出AMESim与FLUENT联合仿真运行模式、模型建立、二次开发、调试启动的方法和技术细节,并结合液体运载火箭研究具体工程问题进行实际应用,对比实验数据与仿真结果,验证联合仿真的有效性,为多学科优化设计提供可选方案。

基于AMESim与Fluent联合仿真的安全阀启溢闭研究

为了揭示安全阀启溢闭过程中压力、流量及内部流场的变化规律,对安全阀启溢闭全过程进行自适应动网格瞬态分析。建立了AMESim与Fluent联合仿真模型,在AMESim中构建边界条件及阀芯动力学模型,在Fluent中构建安全阀自适应动网格模型。联合仿真后得出安全阀阀芯最大位移为28.22 mm,流量为868.5 L/min,安全阀内部最大流速为52 m/s,最大压力为1.07 MPa,同时得到了在安全阀启溢闭不同阶段的压力、速度云图和阀芯附近的速度矢量图。研究结果表明,联合仿真可以观测到开启瞬间阀芯的回弹趋势,还能提供安全阀内部流场信息,是一种可以对安全阀进行瞬态流体分析的新方法。

基于Fluent的风筛式清选室气流场的仿真

丘陵山区适用的小型半喂入联合收割机结构紧凑,对清选效率的要求高,而气流场对于风筛式清选装置清选性能有重要影响,因此研究整个清选室的气流场分布规律,有利于进一步提高收割机的清选效率。为获得清选室气流分布规律,采用正交试验方法进行设计。针对4LBZ-105型半喂入联合收割机风筛式清选室的特点,运用Creo软件建立了清选室型腔计算域模型,利用ICEM CFD软件进行了网格划分,通过Fluent软件对离心风机风速、吸引风机风速、离心风机倾角、百叶窗筛夹角4个参数变化时的清选室气流场进行了三维数值仿真。根据仿真试验结果,分析这4个参数对气流场的影响规律,得到杂质有效分离的参数:离心风机风速为12m/s,吸引风机风速为6m/s,离心风机倾角为25°,百叶窗筛夹角为40°。

并联式混合动力发动机神经网络法转矩预测与闭环控制

利用实际发动机的标定数据搭建了GT-Suite及Matlab/Simulink联合仿真模型,建立了基于进气和发动机状态参数的预测转矩反馈协同控制模块。对比了ANN法和现有发动机的标定脉谱插值预测(MAP)法2种方法下发动机稳态及瞬态转矩变化、升降挡等工况预测的结果误差,结果表明:稳态工况下MAP法较为可靠,低、中、高3种发动机转速下转矩预测波动小,误差比ANN法低1.31%、1.09%和1.52%;实际瞬态转矩跃变及阶跃工况下,ANN法较MAP法误差低5.62%和1.32%,升降挡工况下低1.93%和0.84%。