v. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
2.3.1 Hiệu chỉnh mô hình
Việc hiệu chỉnh và đánh giá độ chính xác của mô hình mô phỏng đã phát triển ở trên được thực hiện dựa trên việc so sánh kết quả tính toán mô phỏng với kết quả thực nghiệm ở chương 4. Dựa trên các kết quả thực nghiệm, các mô hình toán mô phỏng nhiệt động học và phát thải của động cơ được hiệu chỉnh để đảm bảo các kết quả mô phỏng có đủ độ tin cậy.
Trong quá trình mô phỏng nhiệt động học của động cơ, áp suất khí thể, nhiệt độ và lưu lượng khí xả được sử dụng làm thông số so sánh cho việc hiệu chỉnh mô hình. Việc hiệu chỉnh độ chính xác của mô hình tính toán nhiệt động học của động cơ có thể được thực hiện thông qua việc điều chỉnh mô hình cháy của động cơ. Trong luận án này, mô hình nhiệt động học của động cơ được hiệu chỉnh bằng cách điều chỉnh các thông số tốc độ cháy tại phương trình (2.15). Điều chỉnh hệ số a và độ dài thời gian cháy Ɵb sẽ làm thay đổi tốc độ cháy của động cơ, từ đó thay đổi sự biến thiên của nhiệt độ và áp suất trong xylanh và sẽ làm thay đổi nhiệt độ khí thải của động cơ. Khi áp suất khí thể và nhiệt độ khí thải từ mô phỏng có sai lệch lớn so với thực nghiệm ta có thể điều chỉnh mô hình bằng cách thay đổi hệ số thực nghiệm a và thời gian cháy ϴb trong công thức tính toán tốc độ cháy. Việc điều chỉnh này làm thay đổi tốc độ cháy trong động cơ đẫn tới thay đổi nhiệt độ và áp suất khí thể và do đó thay đổi nhiệt độ khí thải.
47
Trong mô hình phát thải của động cơ, hàm lượng các chất độc hại CO, HC và NO được sử dụng làm bộ thông số cho việc hiệu chỉnh mô hình. Việc hiệu chỉnh mô hình phát thải được thực hiện thông qua việc điều chỉnh hằng số tốc độ phản ứng k và năng lượng hoạt hóa E trong các công thức tính toán tốc độ phản ứng của các mô hình hình thành phát thải NO, CO và HC sao cho kết quả mô phỏng phù hợp với kết quả thực nghiệm.
Các kết quả tính toán mô phỏng lưu lượng và nhiệt độ khí thải cũng như hàm lượng các thành phần phát thải CO, HC và NO của các mô hình tương ứng sau khi hiệu chỉnh so với các kết quả thực nghiệm được thể hiện trên các hình 4-16 đến 4- 19 và 4-23 đến 4-25 ở chương 4. Có thể thấy các kết quả tính toán nhiệt độ, lưu lượng và hàm lượng các thành phần phát thải CO, HC, NO khá phù hợp với các số liệu đo thực nghiệm ở các chế độ làm việc của động cơ, sai lệch trung bình nhỏ hơn 5%. Từ đó có thể kết luận rằng mô hình đảm bảo độ tin cậy, cho phép sử dụng để nghiên cứu tính toán mô phỏng các thông số cần thiết. Dưới đây là kết quả tính toán các thông số liên quan đến đặc điểm và thành phần khí thải của động cơ ở các chế độ làm việc khác nhau.