AVL Fire仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：李潤釗 創(chuàng)建時間：2015-11-19
AVL Fire仿真的實例教程
圖3：AVL FIRE? M軟件界面
對于多組分閃急沸騰噴嘴流動仿真建模，應(yīng)激活Multiphase模塊，并在Mass Interfacial Exchange界面選擇Multi-component flash boiling模型，如圖4所示。
圖4：AVL FIRE? M 中關(guān)于多組分閃急沸騰的設(shè)置界面
各種液相組分和氣相組分的屬性對于閃急沸騰仿真來說是至關(guān)重要的，需要能夠在仿真中正確考慮。AVL FIRE M為用戶提供了非常智能的材料數(shù)據(jù)庫（Property Database，簡稱PDB），其中包含非常豐富的材料，這些材料可以非常方便的組合成各種替代燃料，如圖5所示。
圖5：AVL FIRE? M中用于多組分閃急沸騰仿真的材料屬數(shù)據(jù)庫（PDB）
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AVL FIRE M中從噴嘴流動仿真到發(fā)動機(jī)缸內(nèi)過程仿真的完整分析流程
基于對發(fā)動機(jī)中存在的閃急沸騰現(xiàn)象的了解，燃油噴射過程的物理現(xiàn)象、噴油器幾何結(jié)構(gòu)等參數(shù)都起關(guān)鍵作用并影響燃燒和發(fā)動機(jī)排放。AVL FIRE M是一種非常獨特的工具，可以通過非常簡單的方式將噴嘴流動仿真和發(fā)動機(jī)缸內(nèi)過程仿真進(jìn)行組合。圖6顯示了仿真的步驟。第一步，采用多相流模塊進(jìn)行噴嘴流動仿真，將每個噴孔出口位置處的流動信息進(jìn)行記錄，并生成nozzle文件；然后，在第二步中，采用拉格朗日噴霧進(jìn)行缸內(nèi)過程仿真，第一步中生成的nozzle文件將被用作發(fā)動機(jī)缸內(nèi)過程仿真的邊界條件。
圖6：AVL FIRE? M從噴嘴流動仿真到發(fā)動機(jī)缸內(nèi)過程仿真的仿真分析步驟
噴嘴流動多相流仿真中生成的nozzle文件中，按照設(shè)定的時間間隔，記錄了所有流動變量的詳細(xì)信息。圖7展示的是nozzle文件的標(biāo)題部分，包含設(shè)置區(qū)域的詳細(xì)信息和流動變量。
展開 前面兩期技術(shù)貼，詳細(xì)介紹了AVL三維仿真分析軟件FIRE可以方便、高效地對燃料電池的性能、膜電極材料選型、水熱管理以及燃料電池老化進(jìn)行仿真分析，為燃料電池的設(shè)計和優(yōu)化提供可靠、有效的指導(dǎo)。
隨著開發(fā)要求的進(jìn)一步提高，燃料電池三維仿真已經(jīng)逐漸從燃料電池單體向燃料電池堆棧覆蓋，尤其針對整體的冷卻通道和氣體通道壓損及流動均勻性設(shè)計對燃料電池堆棧性能及水熱管理的影響，必須要建立完整的堆棧模型進(jìn)行仿真。然而用常規(guī)方法對燃料電池堆棧進(jìn)行建模，由于整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸差異較大，最終生成的模型網(wǎng)格數(shù)量非常多，網(wǎng)格質(zhì)量也很難保證，計算代價將會非常大。
針對以上問題，AVL獨創(chuàng)均勻通道模型方法，采用多孔介質(zhì)模型替代真實的氣體通道結(jié)構(gòu)，可以極大的簡化整體網(wǎng)格數(shù)量，提高計算效率，實現(xiàn)對燃料電池堆棧的仿真。本期技術(shù)貼，將對均勻通道模型方法進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
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AVL Fire仿真的最新內(nèi)容
總體來說，AVL CRUISE M對于電池冷媒直冷、兩相流冷卻處理方法較為成熟，結(jié)合電池?zé)峁芾斫５膬?yōu)勢，可以幫助用戶較好地實現(xiàn)直冷設(shè)計、驗證和優(yōu)化等工作。除了采用AVL CRUISE M進(jìn)行直冷設(shè)計，AVL FIRE M作為通用的三維CFD仿真軟件，同樣可用于兩相流仿真設(shè)計，限于篇幅原因，這里不再展開介紹，大家可以關(guān)注AVL先進(jìn)模擬技術(shù)公眾號，后續(xù)會為大家推送更多信息。
總體來說，AVL CRUISE M對于電池冷媒直冷、兩相流冷卻處理方法較為成熟，結(jié)合電池?zé)峁芾斫５膬?yōu)勢，可以幫助用戶較好地實現(xiàn)直冷設(shè)計、驗證和優(yōu)化等工作。除了采用AVL CRUISE M進(jìn)行直冷設(shè)計，AVL FIRE M作為通用的三維CFD仿真軟件，同樣可用于兩相流仿真設(shè)計，限于篇幅原因，這里不再展開介紹，大家可以關(guān)注AVL先進(jìn)模擬技術(shù)公眾號，后續(xù)會為大家推送更多信息。
AVL FIRE M解決方案的獨特之處在于其仿真分析流程包含了噴嘴內(nèi)部流動分析和發(fā)動機(jī)缸內(nèi)過程分析的全過程。仿真的關(guān)鍵流程包括：CAD模型準(zhǔn)備、仿真設(shè)置、計算求解、后處理和報告生成，所有步驟都在同一個工具——AVL FIRE M中完成。此外，相比于競爭對手，AVL FIRE M中強(qiáng)大的材料數(shù)據(jù)庫能夠更好的支持多材料、多組件仿真分析任務(wù)。
前面兩期技術(shù)貼，詳細(xì)介紹了AVL三維仿真分析軟件FIRE可以方便、高效地對燃料電池的性能、膜電極材料選型、水熱管理以及燃料電池老化進(jìn)行仿真分析，為燃料電池的設(shè)計和優(yōu)化提供可靠、有效的指導(dǎo)。
隨著開發(fā)要求的進(jìn)一步提高，燃料電池三維仿真已經(jīng)逐漸從燃料電池單體向燃料電池堆棧覆蓋，尤其針對整體的冷卻通道和氣體通道壓損及流動均勻性設(shè)計對燃料電池堆棧性能及水熱管理的影響，必須要建立完整的堆棧模型進(jìn)行仿真。
本次研討會將基于AVL在新能源車輛開發(fā)中仿真技術(shù)的應(yīng)用方法和流程，結(jié)合實際案例向廣大用戶介紹如何在仿真階段進(jìn)行系統(tǒng)匹配以及電氣化零部件的優(yōu)化分析。通過仿真模擬研究“機(jī)—電—熱”系統(tǒng)之間的相互影響，進(jìn)行車輛零部件性能以及整車能量管理優(yōu)化。
本次研討會我們邀請了AVL總部先進(jìn)模擬技術(shù)部電氣化產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)理Mr. Oliver Knaus，新能源系統(tǒng)級仿真專家Mr.
AVL FIRE在發(fā)動機(jī)燃燒系統(tǒng)仿真中的特色功能如下所示：
使用FIRE M模板化分析方法對進(jìn)排氣道進(jìn)行模擬計算：高度自動化的完成前處理、仿真計算、后處理以及報告生成。
常用的CAE軟件列舉如下：?
前后處理軟件：Heperworks、Patran?
碰撞分析：LS-Dyna、Pam-Crash、Radioss?
機(jī)械動力學(xué)仿真：Adams?
非線性分析：Abaqus、Marc、Ansys?
疲勞分析：Fatigue?
流體分析：Fluent、Star-cd、AVL-Fire?
鍛壓過程分析：SuperForge??
汽車內(nèi)噪聲預(yù)測分析
發(fā)動機(jī)方面軟件
AVL_FIRE_V8.31
AVL.WorkSpace.SUITE.v4.5.11汽車分析軟件(含- AUTOSHAFT v1.0,AVL Excite v6.0.1,AVL
Tyconv5.1.1,AVL Glide v4.4.1,AVL Bricks v3.2.1,AVL Hydsim v4.3.1,AVL Boost v4.0.3,AVL TNG
Cimatron E v9.0正式版-ISO 1CD
CSI.SAP2000.v14.0-ISO 1DVD
EMIStream v3.1 1CD
Mentor.Graphics.Calibre.v2009.1.46.Linux 1CD
Tekla.Structures.v15.0.Fina-ISO 1DVD
南京斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件
FIRE?2014?win64
CimatronE9.0
magma
pipesim2015
k mold
PathLoss.v4.0?
CYME v7.1 R02 1CD 電力工程軟件
DHI MIKE Zero 2016 2DVD
?PTV?VisSim?v8.0?
