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GT-POWER使用说明 大连交通大学 交通运输学院 机车教研室 概要 GT-SUITE是内燃机，汽车及零部件的模拟软件。涵盖了内燃机、汽车、冷却系统、燃油供给系统、曲轴机构、配气机构等六个方面，是内燃机制造公司和汽车厂制造公司理想的CAE工具。 GT-POWER是GT-SUITE系列中最著名的一个软件。它应用于以下范围。 压燃式内燃机 火化点火式内燃机 二冲程/四冲程内燃机 单缸、多缸内燃机 直列、V型内燃机。 各种结构的增压系统： ◆涡轮增压 ◆机械增压 ◆多级增压 ◆ 相继涡轮增压（STC） 还可以实现 ◆均质充量压燃式内燃机 ◆缸内直喷汽油机 ◆自由活塞内燃机 通过使用这个软件，我们可以做很多方面的工作。下面简单介绍一下单缸柴油机的模型建立与模拟仿真计算。 单缸柴油机模型的建立 单缸柴油机模型的建立 建立的单缸柴油机模型主要包括： 进气子系统； 排气子系统； 喷油子系统； 曲轴箱子系统； 环境子系统； 气缸子系统； 该单缸机的模型图如下所示： 建立的模型是四气门的单缸柴油机，燃烧模型选用准维模型，传热模型使用Woschni模型计算。 从左至右，依次是环境子系统，进气子系统，进气门，气缸，排气门，排气子系统，环境子模型。位于气缸上侧是喷油子系统，气缸下侧为曲轴箱。 参数的输入 气缸输入参数主要包括 ● 气缸的主要参数包括循环开始角度、气缸几何结构、初始状态参数、各气缸燃烧形式关系、输出结果诊断； ● 气缸的几何结构：直径、冲程、连杆长度、压缩比、冲程数等 ● 初始状态包括压力、温度以及成分； ● 燃烧模型采用准维喷雾模型； ● 传热模型采用woschni模型； ● 流动考虑湍流和涡流； ● 进排气系统主要输入参数包括管的长度、直径、离散长度、粗糙度、壁温、热传导以及初始状态等； ● 进排气门主要输入参数包括气门参考直径、间隙、升程、配气相位角、流动系数等； ● 喷油系统主要输入参数包括：喷油量、喷射起始角、以及喷嘴的主要结构参数、喷油压力等； ● 环境子系统主要输入参数包括压力、温度、成分等。 运行参数的设置 方案的设置 运行结果 点击Run中的Start Simulation（开始仿真），运行结果如图 压力曲线图 温度曲线图 缸内压力及放热率等的运行结果 P-V图 壁面传热率 缸内压力及放热率等的运行结果 放热率 燃烧率 缸内压力及放热率等的运行结果 累积燃烧率 传热系数 缸内压力及放热率等的运行结果 排放物的计算运行结果 缸内NOx平均浓度 缸内Soot平均浓度 排放物的计算运行结果 NOx浓度在CA=-3.3度时随位置变化的浓度 NOx浓度在CA=14.3时度随位置变化的浓度 排放物的计算运行结果 NOx浓度在CA=29.2时度随位置变化的浓度 NOx浓度在CA=39.2时度随位置变化的浓度 进气门计算运行结果 流量 升程 进气门计算运行结果 排气门计算运行结果 流量 升程 批气门计算运行结果 有效流通面积 排气系统运行结果 排气管压力 排气管温度 排气系统运行结果 声速 进气系统运行结果 进气管压力 进气管温度 进气系统运行结果 声速 对应各模块的翻译 气缸模型的编辑 零维燃烧模型，选用Engcylcomb 多缸模型的建立 DI六缸直列 DI八缸v型 Si 六缸 对于增压发动机还应添加增压器模块 压气机模型的设置 压气机map图的设置 针对指针变量comp的设置 涡轮机模型的设置 涡轮机map的设置 相关翻译可以参见GT-POWER使用手册以及其它资料。 压气机map文件 绘图 参考压力 参考温度 参考气体常数 外部SAE文件名称 涡轮机模型 使用者模型名字 入口压力标志 出口压力标志 质量系数 效率系数 效率：压缩比查阅定义 废气阀直径 入口1的map分数 托架位置 托架位置 喷入缸内油量 有效流通面积 循环开始角 气缸几何结构 初始状态 充气效率的参考状态 诊断输出标志 壁温实体（壁温模型的选择，设为指针变量） 流动实体（流动模型的选择） 传热实体*（或模型） 燃烧实体 扫气实体 排放物map实体 外部气缸模型 废气能量分数实体 缸径 冲程 连杆长度 连杆小端偏离曲柄 压缩比 上止点间隙高度 压力 温度 成分 混合物成分标志 气缸顶温度 活塞温度 气缸壁温度 活塞实体模型 初始漩涡率（在进气门