Trình tự mô phỏng

Một phần của tài liệu Nghiên cứu mô phỏng mô hình cháy hcci trên phần mềm avl boost (Trang 56 - 61)

3.2.1. Đối tượng th nghim mô phng

Động cơ được chọn làm đối tượng nghiên cứu là động cơ nghiên cứu một xylanh AVL 5402 với các thông số kỹ thuật như trên bảng 3.1. Đường nạp động cơ được cải tiến để lắp thêm vòi phun nhiên liệu nhằm giúp động cơ hình thành hỗn

47

hợp một cách đồng nhất ngay từ trên đường nạp. Nhiên liệu thử nghiệm là n- heptane có cơng thức hố học là C7H16, là một ankan mạch thẳng có các tính chất

như trên Bảng 3.2.

Bảng 3.1. Thông sốđộng cơ AVL 5402

Kiểu động cơ 1 xilanh, 4 kỳ, khơng tăng áp

Đường kính xilanh 85 mm Hành trình piston 90 mm Dung tích xylanh 510,7 cm3 Tỷ số nén 17,3:1 Xupap nạp Mở sớm 16oTK trước ĐCT Đóng muộn 46oTK sau ĐCD Xupap thải Mở sớm 53,5oTK trước ĐCD Đóng muộn 16,5oTK sau ĐCT Bảng 3.2 Tính chất của nhiên liệu n-heptan Cơng thức hố học n-C7H16 Khối lượng mol 100,16 g/mol Trị số cetane 56

Khối lượng riêng 0,692 g/ml Nhiệt trị thấp 44,5 MJ/kg Nhiệt ẩn hóa hơi 0,317 MJ/kg Hệ số A/F 15,132

3.2.2. Xây dựng mơ hình mơ phỏnga. Các phn t chính trong mơ hình a. Các phn t chính trong mơ hình

48

Bảng 3.3 Chức năng các phần tử chính trong mơ hình

Tên phn t Chức năng chính Ký hiu

Cylinder

Mơ hình hóa xilanh động cơ: nhập các tham số kích thước hình học, mơ hình truyền nhiệt, mơ hình cháy..

Injector Vòi phun nhiên liệu cho phép thay đổi

lượng nhiên liệu đưa vào xilanh.

System Boundary

Điều kiện biên: nhập các điều kiện đầu vào khí nạp và đầu ra khí xả.

Plenum

Cổ nạp, dùng để hòa trộn nhiên liệu và

khơng khí trước khi vào xilanh. Restriction

Phần tử cản, tạo ra tổn thất trên đường

ống.

Pipe Ống nối dùng để kết nối các phần tử.

Measuring Point

Xác định các giá trị cần đo: vận tốc , lưu lượng, nhiệt độ.. của dịng khí.

Turbocharger

Bộ tua bin máy nén dùng để tăng áp cho động cơ.

Air Cooler

Bộ làm mát khí luân hồi.

Engine

Phần tử động cơ: nhập tổn thất cơ giới, tốc độđộng cơ.

Junction

Giắc kết nối các phần tử.

49

Các phần tử trên mơ hình đại diện cho các chi tiết, hệ thống của động cơ thử

nghiệm. Dữ liệu nhập vào trong các phần tử của mơ hình được lấy từđộng cơ này. Các dữ liệu này có thể đo từ kết cấu thực tế hoặc từ tài liệu của nhà sản xuất động

cơ.

b. Kết ni các phn t trong mơ hình

Dựa vào kết cấu thực tế động cơ thử nghiệm, ta có phương án kết nối khác nhau. Động cơ AVL5402 là động cơ diesel 1xilanh, phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng cháy. Trong mơ hình động cơ đã được cải tiến để cấp nhiên liệu bên ngoài xilanh, nhằm mục đích hịa trộn hỗn hợp đồng nhất khơng khí và nhiên liệu, động

cơ có thể làm việc được theo nguyên lý HCCI. Việc kết nối các phần tử dùng phần tử pipe. Sau khi kết nối ta có mơ hình động cơ

Hình a/

Hình b/

Hình 3.4 Mơ hình HCCI trên động cơ

AVL5402

a. Mơ hình đánh giá ảnh hưởng thời

điểm cháy qua nhiệt độ khí nạp

b. Mơ hình đánh giá ảnh hưởng thời

điểm cháy bằng tăng áp

c. Mơ hình điều khiển thời điểm cháy bằng luân hồi khí xả

50

d. Thiết lp thơng s mơ phng ca mơ hình

Trong phần này chúng ta thiết lập các tham số mô phỏng cho chương trình bao gồm: lựa chọn nhiên liệu sử dụng là n-heptane, cơ chế phản ứng cháy trong xilanh là C7H16_skel_mech.inp, cài đặt số chu trình mơ phỏng. Độ chính xác mơ hình càng cao khi số chu trình mơ phỏng càng cao.

e. Thiết lp các chếđộ mô phng và chạy chương trình

Các chếđộ mơ phỏng được thiết lập theo phương pháp điều khiển thời điểm cháy. Mơ hình được chạy ở 4 giá trị lượng nhiên liệu cấp chu trình là: 10mg/chu trình; 10,4mg/chu trình; 10,8 mg/chu trình; 11,2 mg/chu trình, tốc độđộng cơ 2000 vịng/phút.

- Chếđộ mơ phỏng đánh giá ảnh hưởng của tăng áp: ứng với 1 giá trị lượng nhiên liệu cấp, đánh giá đặc điểm cháy ở 4 giá trịtăng áp là: 1 bar; 1,15 bar; 1,2 bar; 1,25 bar; 1,3 bar.

- Chếđộ mô phỏng đánh giá ảnh hưởng của sấy nóng khí nạp: ứng với 1 giá trị lượng nhiên liệu cấp, đánh giá đặc điểm cháy ở 5 giá trị nhiệt độ sấy nóng 298K, 308K, 318K, 328K, 338K.

- Chếđộ mô phỏng đánh giá ảnh hưởng của luân hồi khí xả: ứng với 1 giá trị lượng nhiên liệu cấp, đánh giá đặc điểm cháy ở 5 giá trị phần trăm khí luân hồi: 0%; 17,87%; 27,53%; 31,51%; 33,36%.

- Chếđộ mô phỏng đánh giá ảnh hưởng của tỷ số nén: ứng với 1 giá trịlượng nhiên liệu cấp, đánh giá đặc điểm cháy ở 4 giá trị tỷ số nén: 18:1; 17,3:1; 16:1; 15:1.

51

CHƯƠNG 4 KT QU VÀ THO LUN

Một phần của tài liệu Nghiên cứu mô phỏng mô hình cháy hcci trên phần mềm avl boost (Trang 56 - 61)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(94 trang)