內(nèi)燃機(jī)工作過程ICFD

內(nèi)容概要

　　《內(nèi)燃機(jī)工作過程ICFD-CN多維建?！分攸c(diǎn)介紹內(nèi)燃機(jī)工作過程采用ICFD-CN程序包建模和仿真的方法及操作，結(jié)合案例說明了采用ICFD-CN進(jìn)行仿真的思路，同時(shí)展示了其龐大的計(jì)算和預(yù)測功能。另外指出了ICFD-CN的設(shè)計(jì)、分析功能和發(fā)展趨勢。　　《內(nèi)燃機(jī)工作過程ICFD-CN多維建?！饭?章，主要內(nèi)容包括緒論，ICFD-CN軟件包邏輯結(jié)構(gòu)與功能，前處理，求解，后處理。側(cè)重于實(shí)際仿真，主要針對廣大初、中級仿真用戶?？梢宰鳛榉抡鎸?shí)戰(zhàn)的指導(dǎo)書和工具書，也可以作為內(nèi)燃機(jī)CAET的手冊和參考書，還可以作為大專院校熱能與動(dòng)力工程專業(yè)大學(xué)生、研究生教材。

作者簡介

劉金武，男，教授，博士，1984年畢業(yè)于武漢水運(yùn)工程學(xué)院造船工藝及設(shè)備專業(yè)，獲得學(xué)士學(xué)位：2002年畢業(yè)于湖南大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)（發(fā)動(dòng)機(jī)方向），獲得碩士學(xué)位論文；2007年畢業(yè)于湖南大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院機(jī)械工程專業(yè)（發(fā)動(dòng)機(jī)方向），獲得博士學(xué)位。1984年以來，主持和參與國家和省級課題20余項(xiàng)，研究領(lǐng)域涉及船舶、機(jī)械和內(nèi)燃機(jī)工程。2000年以來，一直致力于內(nèi)燃機(jī)工作過程計(jì)算機(jī)仿真的科學(xué)研究，發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文60余篇，其中EI、SCI和ISTP收錄13篇，出版專著1部，獲國家專利5項(xiàng)。

書籍目錄

1緒論2I CFD-CN軟件包邏輯結(jié)構(gòu)與功能2.1 ICFD-CN軟件包邏輯結(jié)構(gòu)2.2 ICFD-CN軟件包功能2.3 K3PREP-CN前處理模塊邏輯結(jié)構(gòu)與功能2.3.1 K3PREP-CN前處理模塊邏輯結(jié)構(gòu)2.3.2 K3PREP-CN前處理模塊功能2.4 KIVA3V-CN求解模塊邏輯結(jié)構(gòu)與功能2.4.1 KIVA3V-CN求解模塊邏輯結(jié)構(gòu)2.4.2 KIVA3V-CN求解模塊功能2.5 K3POSTLIU后處理模塊2.5.1 K3POSTLIU后處理模塊邏輯結(jié)構(gòu)2.5.2 K3POSTLIU模塊功能3 前處理3.1 IPREP文件設(shè)計(jì)3.1.1 仿真名稱3.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)3.1.3 發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)流場空間分塊3.1.4 定義發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)流場燃燒室塊3.1.5 定義發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)流場非燃燒室塊3.1.6 定義發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)流場復(fù)雜結(jié)構(gòu)I3.1.7 塊和網(wǎng)格的拼接3.1.8 定義發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)流場復(fù)雜結(jié)構(gòu)II3.1.9 前處理輸出請求數(shù)據(jù)3.2 IPREP文件格式3.3 K3PREP-CN前處理模塊編譯操作3.4 前處理計(jì)算操作3.5 前處理結(jié)果解讀3.5.1 otapell文件解讀3.5.2 otapel文件解讀3.5.3 grid-view_liu0X文件解讀4 求解4.1 ITAPE5文件設(shè)計(jì)(共21部分)4.1.1 仿真方案設(shè)計(jì)文件第1～5部分4.1.2 仿真方案設(shè)計(jì)文件第6～10部分4.1.3 仿真方案設(shè)計(jì)文件第ll～15部分4.1.4 仿真方案設(shè)計(jì)文件第16～21部分4.2 ITAPE5文件格式(共21部分)4.2.1 仿真方案設(shè)計(jì)文件第1～5部分4.2.2 仿真方案設(shè)計(jì)文件第6～10部分4.2.3 仿真方案設(shè)計(jì)文件第11～15部分4.2.4 仿真方案設(shè)計(jì)文件第16～21部分4.3 ITAPEl8文件設(shè)計(jì)4.4 ITAPEl8文件格式4.5 KIVA3V-CN求解模塊編譯操作4.6 求解計(jì)算操作4.7 求解結(jié)果解讀4.7.1 OTAPEl2文件解讀4.7.2 OTAPE9文件解讀4.7.3 dat.*文件解讀4.7.4 Plotgmvoi文件解讀5 后處理5.1 IPOST文件設(shè)計(jì)5.1.1 仿真項(xiàng)目名稱與方案設(shè)計(jì)5.1.2 等高線圖生成方案設(shè)計(jì)5.1.3 普通2D圖生成方法設(shè)計(jì)5.1.4 特定2D網(wǎng)格圖和速度矢量圖生成方法設(shè)計(jì)5.1.5 網(wǎng)格化2D速度矢量圖和等高線圖生成方法設(shè)計(jì)5.1.6 消隱網(wǎng)格圖生成方法設(shè)計(jì)5.2 IPOST文件格式5.2.1 IPOST文件內(nèi)容I格式5.2.2 IP()ST文件內(nèi)容II格式5.2.3 IPOsT文件內(nèi)容III格式5.2.4 IPOST文件內(nèi)容IV格式5.2.5 IPOST文件內(nèi)容V格式5.3 ICFDPOSTLIU后處理模塊編譯操作5.4 后處理操作與結(jié)果5.4.1 后處理操作準(zhǔn)備5.4.2 后處理操作方案I及結(jié)果5.4.3 后處理操作方案II及結(jié)果5.4.4 后處理操作方案III及結(jié)果5.4.5 后處理操作方案IV及結(jié)果5.4.6 后處理操作方案V及結(jié)果5.4.7 后處理操作方案VI及結(jié)果5.4.8 后處理操作方案VII及結(jié)果5.4.9 后處理操作方案V1II及結(jié)果5.5 后處理結(jié)果解讀5.5.1 操作方案I結(jié)果解讀5.5.2 操作方案II結(jié)果解讀5.5.3 操作方案III結(jié)果解讀5.5.4 操作方案IV結(jié)果解讀5.5.5 操作方案V結(jié)果解讀5.5.6 操作方案VI結(jié)果解讀5.5.7 操作方案VII結(jié)果解讀5.5.8 操作方案VIII結(jié)果解讀參考文獻(xiàn)后記

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)值技術(shù)、工程模型技術(shù)的進(jìn)步，工程領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)取得了很大進(jìn)展。計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在機(jī)械、電氣、交通、航空、軍事領(lǐng)域以及醫(yī)學(xué)、氣象和農(nóng)業(yè)等方面得到廣泛的應(yīng)用并獲得了巨大的成功。計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)大大提高了人類認(rèn)識(shí)自然和改造自然的能力，提高了設(shè)計(jì)產(chǎn)品和制造產(chǎn)品的質(zhì)量和效率，降低了成本，也降低了人類在探索自然、認(rèn)識(shí)自然和改造自然過程中的風(fēng)險(xiǎn)。可以說，有人類活動(dòng)的地方就有計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的研究、應(yīng)用和進(jìn)步。計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)是準(zhǔn)確模擬自然現(xiàn)象和客觀對象。隨著人類認(rèn)識(shí)自然和改造自然能力的提高，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)也會(huì)不斷進(jìn)步。人類認(rèn)識(shí)自然和改造自然是無止境的，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)也沒有止境。隨著各行各業(yè)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的應(yīng)用，內(nèi)燃機(jī)行業(yè)也在不斷探索計(jì)算機(jī)的應(yīng)用技術(shù)。內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)最初依賴經(jīng)驗(yàn)，采用稱為零維模型的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算必須結(jié)合大量的實(shí)驗(yàn)和大量的原型機(jī)的參數(shù)才能指導(dǎo)內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)與研發(fā)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)經(jīng)歷了從零維、一維、二維、三維到多維模型的多個(gè)階段。每個(gè)階段的模型都具有一定的應(yīng)用范圍和使用條件，發(fā)揮了一定的作用。隨著模型技術(shù)的進(jìn)步，模型設(shè)計(jì)中考慮的因素越來越多，越來越接近現(xiàn)實(shí)世界，對現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)象的描述越來越細(xì)化和精確。內(nèi)燃機(jī)零維模型只考慮內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)參數(shù)與時(shí)間的關(guān)系；內(nèi)燃機(jī)一維模型考慮內(nèi)燃機(jī)參數(shù)在一維空間上隨時(shí)間的變化；內(nèi)燃機(jī)二維模型描述了內(nèi)燃機(jī)參數(shù)在二維空間上隨時(shí)間的變化；內(nèi)燃機(jī)三維模型則描述了內(nèi)燃機(jī)參數(shù)在三維空間上隨時(shí)間的變化。顯然，三維模型在時(shí)空關(guān)系上更加接近自然對象。內(nèi)燃機(jī)多維模型除了考慮空間和時(shí)間的關(guān)系外，還考慮了內(nèi)燃機(jī)參數(shù)與燃油、噴射、湍流、燃燒、排放模型，以及環(huán)境條件等自然現(xiàn)象的關(guān)系。由于對時(shí)間、空間等因素的科學(xué)描述，使得內(nèi)燃機(jī)多維模型的仿真可以達(dá)到高的逼真度和合理性，接近或取代了臺(tái)架實(shí)驗(yàn)的水平。內(nèi)燃機(jī)多維模型的仿真技術(shù)在內(nèi)燃機(jī)研發(fā)中所占的地位越來越高。在歐美發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)中，采用多維模型技術(shù)代替實(shí)驗(yàn)占總研發(fā)周期的三分之一。在內(nèi)燃機(jī)多維模型技術(shù)中，與缸內(nèi)流場有關(guān)的多維模型在流體動(dòng)力學(xué)、霧化、燃燒、排放等方面仿真中得到了大量的應(yīng)用，對內(nèi)燃機(jī)的研究和設(shè)計(jì)，對提高內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性以及減少排放正在起著重要的作用。內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)流體動(dòng)力學(xué)多維模型是更高級的多維模型的基礎(chǔ)，不僅在內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)流場仿真中具有重要的作用，而且在其他空間的流場分析中同樣發(fā)揮著重要的作用。內(nèi)燃機(jī)霧化多維模型在研究噴油器噴嘴內(nèi)部流動(dòng)、噴油的噴射行為、油滴的破裂和蒸發(fā)過程、射流的碰壁行為方面都有大量的成功案例。內(nèi)燃機(jī)燃燒多維模型在研究點(diǎn)火、火焰?zhèn)鞑ァl(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性方面具有更多的應(yīng)用實(shí)例。內(nèi)燃機(jī)排放多維模型在研究NOx、CO、SOOT、CO。等物質(zhì)的排放方面有大量的研究報(bào)告。基于流體動(dòng)力學(xué)的內(nèi)燃機(jī)多維模型在多種燃料的研究、非正常溫度環(huán)境的內(nèi)燃機(jī)性能研究、非正常大氣壓下內(nèi)燃機(jī)性能研究方面都顯示出了優(yōu)越性。自前，根據(jù)多維模型開發(fā)的內(nèi)燃機(jī)仿真軟件有FIRE、sTAR-cD、KIVA等。KIVA是用開放的Fortran語言編寫的計(jì)算機(jī)程序，適合用戶作進(jìn)一步的拓展和開發(fā)。

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《內(nèi)燃機(jī)工作過程ICFD-CN多維建?！肥怯杀本┖娇蘸教齑髮W(xué)出版社出版的。

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