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135四气门直喷式柴油机工作过程数值计算

作 者: 岳常智
导 师: 郭晓平
学 校: 大连理工大学
专 业: 动力机械及工程
关键词: 并行计算 AVL燃烧分析仪 燃烧分析
分类号: TK421.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2006年
下 载: 281次
引 用: 3次
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内容摘要


柴油机工作过程数值计算是研究柴油机的一种很有效的方法,通过数值计算,我们可以对缸内的燃烧特性有进一步的了解。 本文以KIVA-3V软件为基础,对135型4气门直喷式柴油机的工作过程进行了模拟计算,并对计算结果和实测参数进行了比较,结果比较令人满意。可以认为该机型建立的模型和采用的计算方法对该机型和相似机型的进一步研究有着一定的理论指导意义。 在数值计算方法方面,本文详细的阐述了对KIVA串行程序的一个子程序的并行化处理的解决方法。该方法采用MPI编程环境,用两台电脑进行并行计算。该方法的实现,为今后内燃机工作过程的并行计算打下了基础。 在实验数据处理方面,本文阐述了用AVL燃烧分析仪对燃烧过程进行分析,对由数据采集仪采集到的气缸压力曲线进行处理,去除掉由于通道效应而产生的误差,这样计算的结果,更加精确。以上这些均是本文的创新之处。 以上对于燃烧过程的模拟分析和实验分析都是最近几年发展很快的课题,也为我们燃烧分析带来了很大的方便。利用本文的并行计算方法,可以十分方便的对KIVA程序进行计算,同时也能把电脑利用起来,很有实际意义,而利用AVL燃烧分析仪能够更加准确地对于内燃机内部各个参数的计算进行测试,这都大大的推动了这个领域的发展,也使得燃烧过程的分析更加有实际意义。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-17
  1.1 柴油机工作过程数值模拟计算  9-10
  1.2 并行计算简介  10-13
    1.2.1 并行计算的定义  10
    1.2.2 并行计算的目的  10
    1.2.3 并行计算的工作方式  10
    1.2.4 国内外并行计算领域的研究现状  10-13
  1.3 AVL620燃烧分析仪简介  13
  1.4 AVL620燃烧分析仪应用领域  13-15
    1.4.1 数据预处理  14
    1.4.2 工作过程分析  14-15
    1.4.3 扭转扭振分析  15
    1.4.4 统计分析  15
    1.4.5 打印功能  15
  1.5 本课题的意义和内容  15-17
2 KWA程序简介  17-22
  2.1 KIVA程序的发展  17-19
    2.1.1 KIVA程序的诞生  17-18
    2.1.2 KIVA-2:具有重要意义的里程碑  18
    2.1.3 KIVA-3(V):不断发展和完善  18-19
  2.2 KIVA-3V程序的主要功能  19-22
    2.2.1 输出功能  19-20
    2.2.2 优化设计研究功能  20-21
    2.2.3 拓展功能  21-22
3 KIVA程序的并行化计算  22-33
  3.1 MPI简介  22-24
  3.2 并行环境的搭建  24
    3.2.1 操作系统的选择  24
    3.2.2 可移植编程环境MPI  24
  3.3 编程思想  24-27
  3.4 并行计算结果比较  27-33
4 AVL燃烧分析仪对实验数据的后处理  33-47
  4.1 误差产生的原因  33-34
  4.2 减小误差的主要方案  34-36
    4.2.1 减小误差的主要理论  34-36
  4.3 AVL燃烧分析仪库函数简介  36-40
    4.3.1 AVL燃烧分析仪模块介绍  36
    4.3.2 燃烧处理时常用的库函数  36-40
  4.4 实验数据后处理  40-44
  4.5 实验结果比较与分析  44-46
  4.6 结论  46-47
5 135四气门直喷式柴油机工作过程数值计算分析  47-64
  5.1 数值计算  47-57
    5.1.1 物理模型  47
    5.1.2 数学模型  47-48
    5.1.3.计算方法与网格划分  48-49
    5.1.4 计算结果  49-57
  5.2 135四气门直喷式柴油机实验  57-60
  5.3 135四气门直喷式柴油机实验分析  60-63
    5.3.1 缸压曲线的计算  60-61
    5.3.2 放热率的计算  61-63
  5.4 数据比较分析  63-64
6 全文总结及工作展望  64-66
  6.1 全文总结  64-65
  6.2 工作展望  65-66
参考文献  66-68
附录A VOLUME.f程序  68-70
附录B TSOLVE.f程序  70-73
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  73-74
致谢  74-75
大连理工大学学位论文版权使用授权书  75

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中图分类: > 工业技术 > 能源与动力工程 > 内燃机 > 柴油机 > 理论 > 燃烧过程
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