GT-Power软件的微型车消声器设计与优化

采用GT-Power软件实现了对微型车CN100消声器的设计和优化。通过建立消声器消声性能与发动机工作过程的耦合仿真模型,完成了消声器声学性能和空气动力性的仿真分析。在耦合模型中,插入损失与压力损失可在一次计算过程中同时获得,减少了计算时间。采用仿真和试验验证相结合的方法,针对尾管总体噪声值和四阶噪声值高于设计要求,对消声器进行了改进,改进后尾管的总体噪声值下降了6.4 dB(A),基本达到了设计要求。

基于GT-Power的DPF喷油催化燃烧再生仿真技术

利用GT-Power软件建立DPF喷油催化燃烧再生系统仿真模型,从喷油率和补气策略两方面对DPF提温过程进行优化,优化后的DPF提温时间缩短了37.9%,DPF出口最高温度增加了3.4%.通过建立DPF微粒燃烧模型,分析了再生微粒燃烧过程中载体壁面温度及微粒(PM)层厚度分布情况.计算结果表明,载体温度由前端向后依次升高,最高温度出现在载体后端中心;微粒由载体前端向后逐渐燃烧,后端微粒燃烧速度快于前端.

基于GT-Power的LPG燃气组分对发动机排放影响的研究

通过建立单缸点火式LPG发动机在GT-Power中仿真,来研究LPG组分及其比例对发动机排放的影响。仿真实验表明,LPG组分对污染物的排放有重要的影响。随着丁烷比例的增加,CO和HC的排放增加,而NOx减少;其中,CO、HC排放最少的是Fuel 1#,NOx的排放最低的是Fuel 3#;考虑到综合排放性能和动力性的同时,丙烷与丁烷比例为7∶3时最佳。

基于GT-POWER模型的发动机进气系统优化

利用GT-Power软件进行某四缸汽油发动机工作过程仿真分析,在验证其准确性后,分析计算进气系统管道长度变化对发动机动力性能的影响及其规律,并得到了试验验证。

基于GT-power的DPF捕集效率影响因素研究

DPF是目前人们公认最有效的柴油机后处理装置,同时是柴油机满足国VI以上排放法规的必备装置。在实现其经济性和安全性的同时,提高DPF的捕集效率一直是研究的关键。文章利用GT-power软件搭建DPF仿真模型,研究不同载体直径、通道长度、载体壁厚、壁面渗透率和孔隙率对DPF捕集效率的影响。其研究结论表明DPF的捕集效率随着通道长度、孔隙率、载体壁厚的增加而增大,随着壁面渗透率的增大而下降。

基于GT-POWER的柴油机热平衡仿真计算

柴油机热平衡计算是缸内传热研究的重要环节,其目的在于分析柴油机不同工况下燃料燃烧产生的热量分配情况,为柴油机各系统与柴油机的匹配提供优化依据。柴油机热平衡计算主要有仿真与试验2种方法,利用GT-POWER软件建立了柴油机热平衡的仿真计算模型,并针对一种柴油机进行了外特性与负荷特性的热平衡仿真计算,为柴油机热平衡仿真研究提供了一种新的计算方法。

基于GT-POWER的穿孔式消声器传声损失分析及改进

为提升穿孔管消声器的消声性能,基于GT-POWER软件研究了穿孔参数对穿孔式消声器传声损失的影响及其规律。结果表明:中间管非全穿孔时传声损失会出现共振峰,将其与扩张腔组合能够消除扩张式消声器的通过频率,并抑制共振峰过快衰减。在此基础上,提出一种穿孔管与扩张腔的优化组合结构,并对某消声器进行改进,改进后的传声损失得到了显著提高。

基于GT-Power的增压柴油机进排气系统参数敏感性分析

为进一步明确增压柴油机进排气系统优化仿真过程中寻优变量的选择方向,采用一维性能分析软件GT-Power中自带的DOE功能,对影响发动机整机仿真结果 (动力性、燃油经济性和可靠性)的15个进排气系统特征参数进行了敏感性分析,并完成了各参数敏感度的排序和比较。分析结果表明,进排气系统阻力是进排气系统设计中的2个重要控制量。与进气管路结构参数相比,排气管路结构参数对各项指标的影响更敏感,而且其中的涡轮出口连接管直径、排气总管直径和长度是3个主要设计参数。

基于GT-Power柴油机性能仿真分析

利用计算机仿真进行机械结构设计是现代制造领域的重要方法之一,其目的是优化产品结构,减少应力集中,满足设计需求。应用GT-POWER软件建立某型船用柴油机系统仿真模型,得到柴油机功率仿真值,通过与实验值对比分析,验证计算机仿真技术在柴油机试验中的可靠性。结果表明,柴油机计算机仿真数据与实验数据相差不大,特别是在发动机常用区域,仿真数据能较好地反映柴油机的性能。

基于GT-Power的乘用车消声器设计

运用GT-Power软件对乘用车的消声器进行设计开发.通过对发动机工作过程与消声器的耦合,根据消声器相关理论并利用GT-Power软件建立分析消声器插入损失与压力损失的模型.在保证压力损失不大于22 kPa的设计要求下,所设计的乘用车消声器插入损失达到31.5 dB(A),较好地满足了消声器的消声性能指标,并且模型的仿真结果与试验结果吻合良好.

基于GT-power的消声器优化设计

为了寻求一种更简单有效的消声器设计方法,以某一型号发动机为例,将传统的消声器设计理论与GT-power仿真软件相结合,构建了基于GT-power的消声器优化设计流程.利用GT-power软件的声学和流体仿真功能对各消声器结构方案进行仿真分析,通过比较消声器的插入损失和压力损失,得出较优方案,然后再对特定方案进行正交试验以获取最优参数组合,并以试验进行验证.结果表明,优化后的消声器的消声量增加了约12dB.

基于GT-power与Simulink的发动机及其控制系统仿真

为了减少发动机控制系统的开发时间和费用,建立了基于GT-power与MATLAB/Simulink的联合仿真环境,并在此之上建立了相继增压柴油机的模型。仿真结果与试验数据进行了对比,证明该仿真模型适用于相继增压控制系统开发。在此基础之上,进行了相继增压切换仿真,分析了该仿真平台对于发动机控制系统设计的意义。

基于GT-Power对HCNG发动机的数值模拟

为了对HCNG发动机进行更系统理论的研究,运用模拟软件GT-Power建立YC6J天然气掺氢发动机的仿真模型.仿真数据与原机外特性试验结果对比的误差在5%以内,证明该模型具有较高的准确性.然后通过该仿真模型,进行过量空气系数和点火提前角与燃用不同掺氢比例的HCNG关系的模拟研究.研究结果表明,HCNG掺氢比越大,所对应的最佳点火提前角越小,同时着火极限越宽;在较小的点火提前角或者较大的过量空气系数时,掺氢HCNG能有效地提高热效率,降低燃料消耗;HCNG发动机的NOx排放相比CNG虽有所增加,但可通过减少点火提前角或增大过量空气系数降低NOx排放.同时针对模拟工况,确定最佳的点火提前角和过量空气系数,为HCNG发动机的开发标定,起到理论指导作用.

基于GT-Power的并联内插管双室扩张式消声器插入损失研究

利用软件GT-Power仿真并联内插管双室扩张式消声器,得到其插入损失变化情况。通过仿真结果跟实验数据的比较表明,GT-Power仿真结果在较宽频带范围内具有良好的拟合度,符合实际的。GT-Power仿真消声器的插入损失是准确而有效的。

基于GT-Power的BN6V87QE汽油机性能优化仿真

应用GT-Power软件建立了BN6v87QE汽油机整机结构和燃烧仿真计算模型,利用该模型对发动机的原进气歧管部分结构参数、配气相位、空燃比和点火提前角电控参数进行了匹配计算．实验验证了该仿真计算模型的计算结果与原机有很好的一致性,在此基础上,对BN6V87QE汽油机配气相位、空燃比和点火提前角电控参数进行了优化计算,试验证明发动机的性能得到了改进．

基于GT-power和Simulink的相继增压切出过程仿真研究

相继增压的动态切换特性对发动机性能有着重要的影响。为了研究相继增压系统空气阀相对燃气阀延迟关闭时间对切出过程柴油机性能的影响,建立了基于GT-power和MATLAB/Simulink的联合仿真平台。采用GT-power软件建立了TBD234V12柴油机仿真模型,MATLAB/Simulink软件建立了调速器、相继增压控制器和增压器喘振指数监测器仿真模型。对不同的阀门响应时间和空气阀延迟时间进行了相继增压柴油机切出过程瞬态仿真计算,结果表明切出过程中适当的空气阀延迟时间可以明显改善切出过程柴油机稳定性和排放,阀门响应时间增加会使柴油机性能和排放恶化。通过仿真计算确定了最佳的阀门控制策略。

基于GT-Power软件的抗性消声器性能分析

应用GT-Power软件及其Muffler模块建立了简单扩张式抗性消声器模型,在模型的基础上对抗性消声器的结构和消声性能进行了模拟仿真分析,明确了消声器的扩张比、偏置、插入管、穿孔管、穿孔板等结构因素对抗性消声器消声性能的影响关系,有利于消声器的优化设计,便于消声器性能的进一步分析。

基于GT-Power的柴油机进排气系统多目标优化

针对所研究的全柴490柴油机,建立进排气系统的三维模型并进行离散化,确定所需优化的结构参数,包括进气总管长度、谐振腔容积、进气歧管长度和直径以及排气歧管长度和直径。在GT-Power中建立柴油机的数值仿真模型,并通过台架试验把各个稳态工况下的仿真数据与试验数据作对比,验证模型的有效性。以进排气系统的各个结构参数为试验因子,采用试验设计(DOE)方法,得出一系列性能参数作为试验响应,拟合2阶模型响应面,并以扭矩最大、油耗率最少为优化目标,利用遗传算法进行多目标优化。通过把原始参数与取整后的优化参数作对比,发现扭矩最大提升达2.238%,同时油耗有所降低,最多下降2.189%。

基于GT-power的船用柴油机增压匹配仿真优化分析

对玉柴某型船用柴油机增压后的供油提前角进行研究分析。首先应用发动机性能仿真分析软件GT-power建立了该柴油机的模型,然后对柴油机进行了台架试验,通过试验结果与仿真结果的对比,验证所建立模型的正确性和可靠性。之后选择几个不同的供油提前角对柴油机性能进行仿真计算,确定出了最佳供油提前角,达到柴油机匹配优化的目的。

基于GT-Power DoE的柴油机进气系统多目标多参数优化

为进一步提升某船用柴油机的动力性、经济性和运行的可靠性,对柴油机的进气系统开展了多目标多参数的优化设计。基于柴油机工作过程及冷却系统耦合仿真模型,采用DoE中D-optimal抽样方法,以普通最小二乘法建立起多个变量因子的响应面模型,并采用多目标优化方法进行非归一化求解,得到额定工况下进气系统结构参数及运行参数的优化解集和最优解。仿真结果表明:优化后整机的输出功率及扭矩分别提升了3.8 kW和14.3 N·m;涡前排温、峰值缸压以及燃油消耗率分别降低了40℃,2.5 bar和2.1 g/(kW·h)。