Специализированное приложение для расчета процессов горения в дизельных и бензиновых двигателях

Моделирование двигателей внутреннего сгорания весьма сложно и трудоемко, поэтому предприятиям и инженерам требуются инструменты, которые позволили бы быстро и точно проводить расчеты. Несмотря на то, что ПО для решения задач гидродинамики общего назначения обладает всеми необходимыми для расчета ДВС физическими моделями, процесс подготовки численной модели характеризуется большой сложностью и трудоемкостью. Компания ANSYS разработала приложение Workbench, специально заточенное под расчеты двигателей внутреннего сгорания. Однако в предыдущей версии настройка физики горения во многом опиралась на файлы журналов, которые бывает непросто создавать и редактировать. В ANSYS 15.0 всю расчетную модель (от физики до контроля процесса решения и обработки результатов) бензинового или дизельного двигателя можно настроить при помощи графического интерфейса.

 

Полная подготовка задачи горения в дизельном или бензиновом двигателе, от геометрии до отчета, больше не требует файлов журнала

Система для моделирования ДВС в ANSYS 15.0 расширена следующими новыми возможностями:

  • Поддержка контрольных сеток: данная возможность помогает в тех случаях, когда перестроение сетки на подвижной геометрии проблематично. Она позволяет заранее создавать сетку при ключевых положениях коленчатого вала. Во время расчета исходная сетка преобразуется, пока коленчатый вал не достигнет положения, для которого сетка уже существует (контрольная сетка). При этом угле поворота решение с существующей сетки автоматически интерполируется на новую контрольную сетку. После этого расчет продолжается с новой сеткой, пока при определенном угле поворота не станет доступной следующая контрольная сетка. Все это обеспечивает исключительную гибкость использования подходящей сетки для разрешения нужной физики в нужный момент времени. Например, если для факела распыла требуется сгущение сетки в определенной области, то эту сетку можно загрузить и использовать только непосредственно перед моментом впрыска.
  • Полная подготовка задачи горения в дизельном или бензиновом двигателе, от геометрии до отчета, больше не требует файлов журнала. Это применимо к различным расчетным подходам: сектор, весь двигатель и весь цикл,  или весь двигатель от момента закрытия впускного клапана до момента открытия выпускного.
  • Динамическое сокращение механизма с применением метода ориентированных графов (directed relation graph) для ускорения химических расчетов.
  • Улучшенная модель искры: в предыдущей версии модель искры была очень чувствительной к густоте сетки, шагу по времени, а также вводимым параметрам (начальный радиус, энергия искры, начальная турбулентность и т.д.). Этот недостаток исправлен в версии ANSYS 15.0. Технология состоит в решении уравнения относительно радиуса пламени меньше сеточного разрешения с постепенным подключением горения в пределах малого радиуса искры. Такой подход гораздо более устойчив по сравнению с предыдущим.
  • Модель течения в окне цилиндра поддерживает параметры, что делает ее эффективным инструментом проектирования, сокращающим цикл разработки.