ソフトウェア

仮想ICE開発 - 性能と排出物

AVLシミュレーションソリューションの更新と改善

Software Release - Performance and Emission

概要:仮想ICE開発パフォーマンスと排出量におけるシミュレーションソリューションのハイライト

AVLは、非常に使いやすく、迅速なセットアップと実行が可能なAVL FIRE™ MのESEディーゼル後継製品を提供しています。

この機能を開発する際、自動化されたメッシュ生成のセットアップ工程を可能な限りシンプルにすることに注力しました。これにより、モデリングの複雑性が大幅に軽減したため、経験の浅いユーザーでもCFDシミュレーションを難なく開始できます。

この新機能は、実績のあるAVL FAME™ M EngineとAVL FAME™ Polyを組み合わせたもので、AVLシミュレーションデスクトップに統合されており、AVL FAME™ M Engine Sと呼ばれています。

FAME M Engine Sの工程を開始するために必要なデータは、ピストン形状とクランクトレイン寸法を記述する2D曲線だけです。オプションとして、パラメーター化されたノズル先端部の輪郭を追加できます。さらに、ブローバイ量と補正量をアクティブにできます。また、これらはメッシュに自動的に追加されます。FAME M Engine Sは、この情報を使用して最適なメッシュ設定を自動で生成します。インプットされた内容から、必要なすべての選択を自動で行います。

生成されるメッシュは、周期境界上に同一のノード分布を持つ多面体メッシュ(FAME M Engineおよびポートワークフローと一致)です。

スプレージェットや同様の機能においてローカルでの改良が行われています。FAME M Engine Sの入力データすべてをパラメーターとして提供できるため、これまで以上にケーススタディが実施しやすくなります。

Performance and Emissions
図1:自動で定義された範囲を含む表面データ(左)、ノズル先端部とピストン・ライナーのクリアランス、完全なグリッド境界レイヤーなど詳細を含む計算上の多面体セルグリッド(右)
  • マルチエントリータービン:タービンコンポーネントは、あらゆるエントリーとそれによるタービンへの影響に対応するように拡張
  • 制限/スロットル:AVL CRUISE™ Mのリリースにより、制限コンポーネントおよびスロットルコンポーネントの圧力回復効果をモデル化
  • エンジンパラメーター化ウィザード(EPW):ウィザードの機能が強化され、操作性が向上
  • ガスダイナミックパイプ:パイプの吸気口と排気口での運動量保存の記述が可能になり、1Dガスダイナミックシミュレーションの堅牢性と効率性が改善
  • 疑似ガスダイナミクスモデル(QPM): 疑似ガスダイナミクスモデル(QPM)は、集中パラメーターモデルと分散パラメーターモデルのギャップを埋め、コンパクトな集中パラメーターフレームワークでも伝播効果のシミュレーションが可能
  • エンジニアリング強化ディーゼルシリンダー:給気比、残留ガス濃度、摩擦損失を記述する新しいモデルを導入シリンダーモデルに付属しているパラメーター設定ウィザードが改良され、NOx排出物、給気比、および摩擦モデルのパラメーター化が容易
  • パラメーターマスキング:このリリースでは、マスキング技術に適用できる各種フィルターおよび触媒入力時、追加のユーザーコーディングインターフェース(UCI)パラメーターをレンダリングします。
  • 新しいマルチコンポーネントフラッシュポリングモデル:FIRE M R 2022.2は、マルチコンポーネント燃料に適用可能なフラッシュボイリングモデルを提供。これは、今後の排出規制に関して特に興味深いモデルであり、シュミレーションエンジニアは、スプレーおよびエンジン燃焼用のマルチコンポーネント代替燃料を含めることでモデルを強化し、精度と予測性を改善。このモデルでは、燃料ノズル先端部の濡れ、スプレーの噴流同士の相互作用、急激な減圧によるスプレー崩壊、その他の工程など、エンジンの性能、効率、排出ガスの生成に影響を及ぼすさまざまな物理的工程に対応。
  • 埋め込みボディモデルでラグランジュスプレーが使用可能:ラグランジュスプレー計算に関連するこのモデルは、有限体積計算グリッド内の静的埋め込み表面または移動埋め込み表面を考慮可能。
  • SCRアプリ:このリリースには、ベータ版としてSCR/AdBlue射出シミュレーション用の新しいソリューションアプリが含まれています。このリリースには、ベータ版のSCR/AdBlue射出シミュレーション用の新しいソリューションアプリが含まれ、このアプリを利用すれば、FIRE M SCRテンプレートでも使用可能な、標準SCRシミュレーション向けFIRE Mシングルおよびマルチドメインモデルの定義が可能であり、標準SCR分解または詳細分解モデルによる定常状態および過渡SCRシミュレーションだけでなく、定常状態の事前計算もサポート。さらに、スプレーノズルセットアップ、結合薄壁モデル、および間隙率設定を使用可能。
Performance and Emissions
図2:マルチコンポーネントフラッシュボイリング:注入開始後0.4 msにおける液相種および気相種のモル密度画分

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