AVL Fire 2014是一款由AVL公司推出的發(fā)動(dòng)機(jī)仿真和性能模擬軟件，新版本對(duì)前處理、求解器和后處理的功能進(jìn)行了增強(qiáng)，同時(shí)還對(duì)相應(yīng)的軟件模塊進(jìn)行了擴(kuò)展，可以滿足不同設(shè)計(jì)師的需要，能夠有效地縮短相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)周期，軟件可以輕松模擬出燃油經(jīng)濟(jì)性、排放性能、動(dòng)力性、制動(dòng)性能等，需要此款工具的伙伴們歡迎前來下載使用。

AVL Fire 2014新功能

內(nèi)燃機(jī)預(yù)混燃燒模擬的新方法-火焰面追蹤模型

火焰追蹤及粒子模型(FTPM)是一種模擬預(yù)混火焰動(dòng)力學(xué)的數(shù)值算法。此模型是基于拉格朗日模型和歐拉模型。相比于FIRE中的其他模型，能夠更加準(zhǔn)確的計(jì)算出火焰前鋒面的發(fā)展，能夠準(zhǔn)確計(jì)算出火焰前鋒面的具體位置，即已燃區(qū)和未然區(qū)的交界面。除了用追蹤粒子模擬火焰前鋒面，得到火焰發(fā)展的的信息以外，追蹤粒子也用來模擬火焰前后的化學(xué)反應(yīng)。

采用火焰追蹤及粒子方法能夠直接模擬火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的爆震燃燒。從下圖可以看出在使用此模型時(shí)，可以模擬在火焰前鋒面還沒有到達(dá)的區(qū)域發(fā)生自燃的現(xiàn)象(爆震)以及爆震對(duì)缸壓曲線的影響。

先進(jìn)的熱邊界條件

應(yīng)用FIRE中的“Thin Wall”模塊，可以模擬流體域外，固體壁面的溫度場(chǎng)分布，從而考慮到壁面溫度對(duì)于流動(dòng)、液滴的發(fā)展，液滴與壁面的相互作用以及壁膜形成的影響。在FIREv2014 之前的版本中，Thin wall 模塊只能應(yīng)用在穩(wěn)態(tài)計(jì)算中的固體壁面溫度場(chǎng)的計(jì)算，而在FIREv2014中也可以應(yīng)用的瞬態(tài)計(jì)算中。

“Thin Wall”模型的設(shè)置非常簡(jiǎn)單，因?yàn)閷?duì)于固體壁面的數(shù)值離散和網(wǎng)格生 成過程是程序自動(dòng)完成的。

內(nèi)燃機(jī)網(wǎng)格生成的進(jìn)一步自動(dòng)化FIREV2014中，在使用FAME Engine Plus(FEP)生成動(dòng)網(wǎng)格的過程中，可以使用EXCEL或者XML文件進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入。

采用FIREv2014提供的EXCEL模板可以指定FEP網(wǎng)格生成過程所需的所有輸入。在EXCEL中也可以使用方程來編輯這些參數(shù)。因此，網(wǎng)格生成過程變得非常簡(jiǎn)單，比如，當(dāng)改變氣門升程曲線或者任何輸入?yún)?shù)發(fā)生變化的時(shí)候，不需要通過GUI對(duì)設(shè)置進(jìn)行調(diào)整。

當(dāng)用戶進(jìn)行大量的，不同發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究時(shí)，采用這一新的方法生成網(wǎng)格是非常高效的。

對(duì)噴嘴內(nèi)流動(dòng)計(jì)算的模擬進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了液體可壓縮性以及對(duì)一維三維聯(lián)合計(jì)算進(jìn)行了改進(jìn)

對(duì)于燃油噴射過程的詳細(xì)了解有助于缸內(nèi)流動(dòng)的準(zhǔn)確模擬。由于噴射壓力不斷提高，F(xiàn)IRE v2014多相流模型可以考慮到液相燃料的可壓縮性。

另外，F(xiàn)IREv2014與一維的AVL BOOST HYDSIM(燃油噴射系統(tǒng)的模擬仿真軟件)軟件聯(lián)合計(jì)算，可以對(duì)非對(duì)稱噴射、徑向和軸向的針閥運(yùn)動(dòng)以及噴嘴內(nèi)流動(dòng)包括穴蝕與侵蝕現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)的模擬。

軟件功能

1、通過模塊化的建模方式，可以快速將傳統(tǒng)車輛改變?yōu)橄冗M(jìn)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，并支持分層建模，方便客戶管理各個(gè)子系統(tǒng)。

2、Cruise內(nèi)置了很多基于汽車工程應(yīng)用的計(jì)算任務(wù)。主要有循環(huán)工況任務(wù)、巡航工況任務(wù)、最大爬坡度計(jì)算任務(wù)、穩(wěn)態(tài)行駛性能任務(wù)、全負(fù)荷加速性能任務(wù)、制動(dòng)/滑行/反拖任務(wù)以及最大牽引車計(jì)算任務(wù)等。

3、有大量的電氣部件，可用于電動(dòng)汽車或者混合動(dòng)力汽車的開發(fā);立體式全方位的接口，便于進(jìn)行整車集成測(cè)試;也可以對(duì)先進(jìn)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，例如：AT、AMT、DCT和GSI等，其中的GSP模塊可進(jìn)行換擋規(guī)律的生成和優(yōu)化。

4、根據(jù)預(yù)先設(shè)定的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性或者排放性指標(biāo)，可以進(jìn)行動(dòng)力參數(shù)匹配計(jì)算和動(dòng)力總成匹配計(jì)算。

5、內(nèi)置Function函數(shù)，用戶可以根據(jù)自己的需求編寫控制策略。

6、Cruise軟件可以與AVL In-Motion、dSPACE和ETAS等硬件系統(tǒng)進(jìn)行耦合仿真，實(shí)現(xiàn)車輛動(dòng)力總成系統(tǒng)的實(shí)時(shí)(Real Time)仿真也可以調(diào)試和分析控制系統(tǒng)，縮短了開發(fā)時(shí)間并且提高幵發(fā)速度。

7、可同時(shí)進(jìn)行正向仿真和逆向仿真。正向仿真是指駕駛員根據(jù)車速要求，通過調(diào)整油門踏板和制動(dòng)踏板，使實(shí)際車速跟隨目標(biāo)車速的過程，這個(gè)過程由于存在駕駛員的主觀意識(shí)和調(diào)整過程，因此實(shí)際車速會(huì)圍繞目標(biāo)車速呈小幅波動(dòng)趨勢(shì)，波動(dòng)的幅度與控制器的控制特性有關(guān);逆向仿真是指根據(jù)車輪的轉(zhuǎn)矩(功率)需求逆向推導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩;只要該需求轉(zhuǎn)矩在發(fā)動(dòng)機(jī)可提供的范圍內(nèi)，逆向仿真可確保實(shí)際車速與目標(biāo)車速完全一致。

8、采用與Oracle對(duì)接的數(shù)據(jù)庫(kù)管理體系，便于進(jìn)行系統(tǒng)的管理和資源分配，提高了數(shù)據(jù)管理的安全性，同時(shí)方便實(shí)現(xiàn)Cruise軟件不同使用群體之間的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)讀取;強(qiáng)大的數(shù)據(jù)搜尋和對(duì)比功能，使用戶在面對(duì)大量的數(shù)據(jù)的情況下可根據(jù)自己設(shè)定的邊界條件便捷的進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取和對(duì)比。