Boost基础理论介绍.docVIP

1. 引言 BOOST用来模拟各种类型发动机的工作过程,如四冲程或二冲程,火花塞点火或自动点火。应用范围从小型的摩托车或工业用发动机到大型的海上推进器用发动机。BOOST还可以用来模拟空气动力系统的特性。 BOOST程序包含有一个交互的预处理程序,它用来准备主计算程序的数据输入。结果分析由一个交互的后处理程序完成。 AVL工作空间图形用户界面一个新的预处理工具的特点是模型编辑和指导数据输入。通过点击鼠标从所显示的元件树上选择需要的元件,并用管元件将它们连起来,发动机的计算模型即被建立起来。用这种方式, 即使是很复杂的发动机配置也可以容易的建立模型，因为有大量的元件可被应用。 主程序对所有可用元件提供最优模拟计算。管道中的流动被视为一维,这就意味着从解气体动力方程所得到的压力、温度和流速代表着管道横界面的平均值。由于三维流动影响导致的处于发动机特殊部位的流动损失由适当的流动系数来修正。如果需要对三维流动作详细考虑,可以连接到AVL的三维流动模拟程序FIRE中进行。这就是所说,发动机关键部位的多维模拟可以和其它地方的一维模拟结合起来。该特点对于气缸里的进气运动,二冲程发动机的扫气和复杂的消音元件的模拟具有特殊用处。 PP2和PP3后处理工具用来分析模拟计算所得到的大量数据。所有结果都可以和测量得到的或先前计算的结果进行比较。另外，还可以对所选择的结果进行形象的显示，以研究用户问题的最佳解决方案。报告样板可以用来帮助准备报告。 1 本书内容 本书讲述使用BOOST4.0版程序进行发动机循环模拟的基本概念和方法。 2 用户资历 本手册的用户： · 必须具备基本的UNIX和Microsoft Windows知识。 · 必须会基本的发动机循环模拟计算。 3各种标志 以下标志通用于整个手册。在操作、使用系统及其组件时必须严格遵守安全警告。 警告: 警告描述了如果不仔细观察或补救的话将导致对数据的损失或破坏的条件操作过程。 ?注： 惯用表示意义Manu Opt MenuOpt字形用来表示菜单选项子菜单和屏幕按钮的名称。 1.4提供的文件 BOOST提供的文件适用于PDF格式,有下列系列软件组成： 《版本说明》；《用户指南》；《入门》；《示例》；《后处理》；《后处理入门》；《线性声学》； 《1维3维耦合计算》；《热力计算网格生成器（TNG）用户指南》；《热力计算网格生成器（TNG）入门》； 《AVL工作空间安装指南(Windows NT和UNIX)》； 《AVL工作空间GUI介绍》；《FLEXlm用户指南》； 1.5 平台 BOOST求解器被运用在下列平台上： 平台 操作系统 版本 Bin目录 注释 Windows NT 4.0 I386-unknown-winnt Silicon IRIX64 6.5 mips2-sgi-irix6.5 mips4 N32 IRIX64 6.5 mips4-sgi-irix6.5-smp mips4 64bit Hewlett Packard HP-UX 10.20 pa-risc2.0-hp-hpux10.20 PA-RISC 2.0 HP-UX 11.00 pa-risc2.0-hp-hpux11.00 PA-RISC 2.0 Compaq OSF1 4.0.878 alfa-dec-osf4 OSF1 5.10 alfa.ev6-dec-osf4 ev6 IBM AIX 4.3.3.0 rs6000.3-ibm-aix4.3 SUN Solaris 5.70 sparc-sun-solaris2.7 Linux Linux 2.2.16 I586-linux-glibc Gcc 2.95.2 BOOST_HOME 环境变量 为了BOOST能够正确的找到所需要的文件(比如气体属性文件),必须正确设置环境变量BOOST_HOME。这些在安装时应该自动完成,并指向适当平台的bin目录。在运行BOOST之前需要先检查环境变量的值。例如,一个NT安装可以有以下的设置： 变量：BOOST_HOME 值： C:\AVL\BOOST\v4.0\bin\bin.i386-unknown-winnt4 2.理论基础 为了更好的理解AVL BOOST 程序,本章概括出了包括所有可用元件的基本方程式的理论背景。但本章并不是要成为一本热力学教科书,也并不包涵发动机循环模拟所有方面的内容。 2.1 气缸 2.1.1 高压循环,基本方程 内燃机高压循环的计算基于热力学第一定律： (2.1.1) 式中： ：气缸里工质内能变化；：工质对活塞做的功；喷入燃料燃烧放出的热量：工质与气缸盖、缸套、活塞进行热交换的热量； ：由于漏气而引起的焓流； ：气缸里工质的质量；u ：