Программный комплекс ДИЗЕЛЬ-РК
Программа ДИЗЕЛЬ-РК
предназначена для расчета и оптимизации
двухтактных и четырехтактных двигателей внутреннего сгорания.
Программа позволяет проводить тепловой расчет, анализ и
исследования следующих типов ДВС:
- Дизельных.
- Бензиновых искровых: - карбюраторных, - с
впрыском бензина.
- Газовых искровых: - обычных, - форкамерных.
ДИЗЕЛЬ-РК принадлежит к классу
термодинамических программ, т.е. цилиндры
двигателя рассматриваются в ней как открытые
термодинамические системы.
Как и положено хорошей
термодинамической программе, ДИЗЕЛЬ-РК
позволяет исследовать двигатели с разными
системами наддува, подбирать агрегаты наддува к
поршневой части, исследовать процессы
газообмена, включая оптимизацию фаз
газораспределения, а также прогнозировать
различные характеристики двигателей.
Загрузить короткое описание на 6 страницах в формате
PDF. Программа постоянно совершенствуется, в нее
добавляются все новые и новые
возможности для решения актуальных задач.
В программе реализована
РК-модель: модель
смесеобразования и сгорания в дизеле которая
позволяет рассчитывать скорость тепловыделения
с учетом:
- формы камеры сгорания;
- интенсивности вихря;
- количества, диаметра и направленности сопловых
отверстий;
- формы характеристики впрыска, включая
многофазный (многоразовый) впрыск и PCCI;
- взаимодействия струй со стенками и между собой;
- биотоплива и смесей биотоплива с дизельным топливом в разных пропорциях;
- системы рециркуляции отработавших газов.
РК-модель позволяет оптимизировать форму
камеры сгорания и конструкцию топливной
аппаратуры.
Встроенная программа
визуализации "Fuel Spray
Visualization" позволяет в наглядной форме
анализировать подвижную картину взаимодействия
топливных струй со стенками камеры сгорания,
воздушным вихрем и между собой. Программа
помогает проектировать форму камеры сгорания и
правильно выбирать диаметр, количество и
направленность сопел распылителя для конкретной
характеристики топливоподачи и интенсивности
воздушного вихря. |
|
|
Интерфейс программы
ДИЗЕЛЬ-РК позволяет исследовать любую форму
камеры сгорания и любую конфигурацию сопловых
отверстий распылителя. |
Для решения
оптимизационных задач ДИЗЕЛЬ-РК имеет
встроенную процедуру
многопараметрической оптимизации, включающую
14 методов оптимального поиска, а также процедуры
1D и 2D сканирования. Средства
оптимизации позволяют радикальным образом
повысить эффективность расчетных исследований и
выявить пути совершенствования двигателей. |
|
|
Исследование процессов
PCCI (Premixed Charge Compression Ignition).
Программа поддерживает моделирование процесса сгорания при многоразовом
впрыске, включая сгорание при очень больших значениях опережения пилотного
впрыска (до 100 и более град. до ВМТ). Учитывается сгорание по механизму
низкотемпературного окисления (Low Temperature Combustion).
Специальный интерфейс позволяет оптимизировать стратегию многоразового
впрыска (доли топлива в порциях и задержки между ними), так чтобы избежать
попадания топлива на стенки зеркала цилиндра. See
visualization. |
Поддержка многотопливных двигателей.
Модель сгорания в дизеле позволяет исследовать
многотопливный двигатель, работающий как на диз. топливе, так и на
биотопливах, включая их смеси с дизельным топливом в разных пропорциях.
Физические и химические свойства топлив могут
заданы пользователем и сохранены в базе данных программы. Для каждого
режима работы двигателя можно задавать свое топливо. |
|
|
Ядро программы ДИЗЕЛЬ-РК
может быть запущено из другого приложения, например программы,
моделирующей транспортное средство или осуществляющей оптимизацию.
Интерфейс взаимодействия внешней программы с ядром ДИЗЕЛЬ-РК включает 2
текстовых файла с входными и выходными данными.
Например ДИЗЕЛЬ-РК может работать с программой Парето
оптимизации IOSO NM
|
Оптимизация алгоритма управления механизмом изменения
фаз газораспределения.
Для каждого режима работы может быть задана и
оптимизирована своя диаграмма хода клапана, включая удержание клапана на
заданной высоте, в течение заданного времени. |
|
|
Расчет периода задержки самовоспламенения путем
моделирования детального химического механизма предпламенных реакций.
Широко известные эмпирические уравнения расчета периода задержки
самовоспламенения дают большие погрешности при моделировании процессов
PCCI/HCCI, а также в условиях высокой степени
рециркуляции выпускных газов, при малых температурах и длительном периоде
задержки... Т.е. при условиях, характерных для дизелей со сверхнизким
содержанием NOx в выхлопных газах.
Для моделирования и оптимизации таких процессов в программе ДИЗЕЛЬ-РК
применен алгоритм использующий результаты расчета полученные в программе
CHEMKIN, где период задержки рассчитывается в
зависимости от динамики изменения давления, температуры, степени
рециркуляции и коэффициента избытка воздуха в процессе подготовки дизельного
топлива и биотоплива к самовоспламенению.
Предусмотрено использовании пользовательской модели для расчета периода
задержки.
|
Совместный расчет смесеобразования и
сгорания с конечно-элементным расчетом теплового состояния поршня, гильзы и
крышки цилиндра.
В связи с тем, что условия испарения сильно зависят от локальной температуры
стенки, куда попадает топливо, а распределение температур крайне неравномерно,
расчет локальных температур ведется методом конечных элементов совместно с
тепловым расчетом. Для задания конструкции, геометрии, материалов и граничных
условий поршней. крышек и втулок цилиндра используется внутренняя база данных
известных конструкций.
Система мастеров настроек -
специальных средств создания файлов данных
позволит легко и быстро создать файл данных для
расчета любого двигателя, что особенно полезно
для экспресс-анализа ДВС, а также для
первоначальной настройки эмпирических
коэффициентов математических моделей. Мастер
настройки установит значения эмпирических
коэффициентов на основе богатого 25-летнего опыта
использования программы применительно к
двигателям разного класса и назначения.
В программе реализован современный
метод расчета эмиссии оксидов азота на основе
схемы Зельдовича для обычных двигателей, а также на основе детального
кинетического механизма для перспективных двигателей с высокой степенью
рециркуляции ОГ и многоразовым впрыском. В программу заложен расчет нескольких
схем системы
рециркуляции отработавших газов.
Обладая совершенной моделью
сгорания и средствами оптимизации, программа
ДИЗЕЛЬ-РК является профессиональным
инструментом исследователя и разработчика ДВС,
вместе с тем, благодаря системе мастеров
настроек, ДИЗЕЛЬ-РК может с успехом
использоваться начинающими исследователями:
студентами и аспирантами.
В программу постоянно вносятся все новые и
новые
возможности для решения актуальных задач создания мощных и экологически
безопасных двигателей.
Для того чтобы сделать программу
доступной широкому кругу пользователей,
реализована поддержка работы с удаленными
клиентами через ИНТЕРНЕТ. Для удаленного
доступа к программе достаточно загрузить файл с
дистрибутивом клиентской части и установить
клиентскую часть на свой компьютер.
|