AVL LIST TECHNICAL CENTER (SHANGHAI) CO.LTD
• 进气道 • 冷却水套 • 柴油机直喷燃烧分析 • 汽油机直喷燃烧分析 • 汽油机多点喷射燃烧分析 • 喷油器多相流分析 • 催化转化器分析－DOC/DPF/SCR_HSO
2) FIRE---整车三维流动分析 可解决整车内外流包括发动机舱(underhood)和空调系统的空气动力学计算，气动声学, 乘客舒适性分析以及挡风玻璃的化冰化雾等很多方面的问题,许多国际著名汽车厂商都在 使用该软件进行整车 CFD 计算，如：福特汽车、沃尔沃、戴克公司、大众公司、雷诺公 司、宝马汽车等等。
e. 发动机进排气系统
上海市浦东榕桥路 327 号，201206 Tel:+862158996900 Fax:+862158996822 No.327 Rongqiao Road Pu Dong New District Shanghai 201206, China
李 斯 特 技 术 中 心（上 海）有 限 公 司
AVL LIST TECHNICAL CENTER (SHANGHAI) CO.LTD 基于 AVL 多年的动力系统开发设计经验，软件开发有多重旋转坐标系模块，可以对 风扇、泵等部件进行快速模拟，从而准确模拟发动机舱内(underhood)的流动现 象，优化部件布局 • 一维共扼热传导 • 油箱灌注和汽车雨水管理 • 在单 CPU 或并行构架上（SMP,MPI）计算稳态和瞬态现象 • 任意和滑移网格交界面 • 移动网格功能 • 不可压，可压亚音速和超音速计算 • 采用强壮的高阶差分格式获得高质量的结果 • 开放的构架方便加入用户开发的模型
o 上述所有功能都适用于非结构化多面体网格，移动网格，rezone和旋转坐 标
• FIRE软件所带有的多个喷雾、燃烧模型适用范围之广，被认证的算例之多在同行 是受到公认的。结合先进的多相流技术，FIRE不断推出新的更准确的喷雾模拟技 术，如将喷嘴内多相流计算与缸内喷射模拟结合起来。.
• 尾气后处理模型也是目前同类软件中功能最为全面, 使用最为方便的. 可用于三元催 化转化器, 颗粒捕集器以及选择性催化还原转化器的流动,化学反应及传热的仿真.
• 发动机舱内(underhood)的流动分析
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3.3)与它软件的集成和接口
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AVL 认识到 CFD 网格数目继续变得更大同时形状也更复杂，所以开发的 FAME 可实现高性能 的并行处理以充分利用多处理器计算机的优势，这样巨大数目网格的生成都可作为日常工 作进行。
3.2) 杰出的后处理功能 IMPRESS
IMPRESS 包括了所有实现快速及高质量地显示评估结果的工具。重要的功能有：动态平移 切面，多切面/多变量选择，阴影，透明，对表面加纹理及进行渲染，加阴影的矢量，表 面流线，先进的颗粒跟踪等. 特有的电影导演工具可在数分钟内制作动画,动态显示三维 瞬态流动分析结果。制作的动画文件可存成通用格式.
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AVL LIST TECHNICAL CENTER (SHANGHAI) Cபைடு நூலகம்.LTD
b. 冷却水套 冷却水套模拟计算也是发动机开发过程的常规计算。对水套的优化分析包括： • 如何分区生成网格以便于调整气缸垫孔径大小，快速实现流量分布的优化； • 近壁网格层数的选取； • FIRE 中有预设的针对水套的计算参数模板文件； • 在准确预测热传导方面，除有对流换热模型，还考虑某些局部的沸腾换热，同时与 通用有限元软件可直接耦合以计算出准确的传热和温度场； • 先进的多相流模块使准确计算冷却水灌注的瞬态过程成为可能，这类模拟分析有助 于预测水套中残存气泡的部位，以修改结构排除局部过热的隐患。
d. 发动机整个循环计算 这是 CFD 在发动机领域难度最高的应用，涉及到整个循环的移动网格的生成以及瞬态 的包括进气、喷雾、燃烧和排气全过程的模拟。FIRE 自带的 FAME Engine +模块是专 门用于自动生成全套移动网格的，培训时间仅需一天半，网格生成过程也只需２－５ 天（取决于客户经验及计算机配置）。该应用是 FIRE 最强的应用领域之一，ＡＶＬ也 具有丰富的支持经验。
c. 柴油机缸内喷雾燃烧 由于柴油机多采用螺旋式气道，在能给出适当的初始涡流比，初始湍流条件的情况下 对缸内流动燃烧分析往往可从进气门关闭开始，这样就可避免在计算模型中包含进气 道及气门运动，大大简化计算模型并缩短计算时间。针对不同规格柴油机设定初始条 件等方面有大量的技术 know-how, 有些已写入手册，有些通过技术支持可确保用户获 得。近两年来新增的 ESE-Diesel-参数化的燃烧室分析优化工具是一个具有独立界面 的集成的自动化分析模块，带有多个参数化的燃烧室结构供用户选择, 可自动进行移 动网格的生成、缸内瞬态流动喷雾燃烧的计算并自动生成对结果的分析报告。一个分 析流程之后用户可直接在界面内改变燃烧室结构参数重新计算, 以实现对燃烧室形状 的优化。同时结合优化软件对喷射参数和燃烧参数都可进行优化。
1、 产品技术说明 AVL 流体分析软件是集前处理, 求解器和后处理于一体的软件包. 在同一界面能实现三维流动分析的全过程, 有非常友好的用户界面.针 对发动机动力总成和整车流体力学分析提供了非常专业的应用模板。 下面分别进行说明：
1) FIRE---发动机三维流动分析 可以求解最复杂的气体流动, 包括进排气系统、进气道流动、内燃机缸内流动和详细的喷 雾燃烧现象等。从而指导优化进排气系统、水套、燃烧室结构、喷射参数和排放物生成的 降低等。
f. 喷油器内部多相流计算 该计算涉及移动网格（针阀移动）的生成以及多相流模型的应用，从计算结果中可以 看出喷嘴内局部液体燃油气化（穴蚀）的现象。该计算对于得到喷孔出口处两相流动 及湍流分布的结果，为缸内喷雾计算提供准确的边界条件是非常重要的。
预设的应用模板
为适应一般工程师(缺乏 CFD 应用经验)的需要,AVL 将几十年发动机流体分析的经验体现在 一些典型应用的计算参数设置中,在求解器里预设了以下模板以保证这些典型应用的专业 性和计算精度:
典型应用
a. 进气道 进气道模拟计算是发动机开发过程的常规计算，对应于气道稳流试验台的模型分析已 在 FIRE 里流程化，并可直接输出两个评价气道性能的量化参数（流量系数和涡流/滚 流比）的结果。计算的精度完全满足工程需要，有些国外企业应用 FIRE 的 CFD 分析即 可完成气道设计的全过程，试验只是用于设计阶段最后的验证。
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AVL 流体分析软件能力介绍
AVL 公司是一家在世界汽车、发动机行业拥有极高知名度的高科技公司.AVL 的 先进模拟技术部门致力于开发动力总成及整车的设计分析软件平台，并负责该平台 上各个软件在全球的销售、技术支持，以及小型的计算项目（此类项目的计算工作 以客户为主，AVL 工程师为辅，着力于培养客户工程师）。现在国内汽车、发动机 行业内拥有 140 多个正式用户。
功能强大的求解器
算法及主要物理模型
• 采用最先进的以网格面为基准的适用于任意形状多面体网格的有限体积法求解技 术，在同类ＣＦＤ软件中最早采用该技术
• 所提供的湍流模型中除通用的模型外，还有 AVL 提出的复合湍流模型－结合了 k-
ε 模型的快速稳定性及 RSM 模型的高精度。
• 多相流模型在同类软件中具有最高水平，体现在以下几个方面： o 真正的“多”相：允许任意多个相并考虑相与相之间的相互作用； o 可将多流体与VOF方法结合起来； o 可处理考虑体积力的相变过程如淬火过程； o 对两个或多相中每相的处理完全是公平的。例如：对每相的湍流模拟是独 立的，同时又考虑各相间湍流的交互作用。 o 在喷孔穴蚀模拟方面有丰富的经验；
3) 前后处理
3.1) 先进的前处理 FAME ---自动网格生成器
FAME 是目前唯一能自动生成以六面体为主高质量网格的网格生成器, 六面体网格对提高流 体及有限元分析结果的精度非常重要. FAME 基于八叉树过程的自动网格生成工具可实现又 快又稳定的网格生成。网格建立过程的算法对表面质量不敏感。只要表面的缝隙宽度不超 过该处网格的大小，就不会影响网格的自动生成。FAME 也提供了一系列修补工具，可对不 符合要求的 CAD 数据进行修正。CAD 数据一般通过 STL 接口读入。体网格则可以 Nastran，Ideas 和 Star-CD 等多个通用格式读入。
• 计算整车风阻系数和升力系数及车身内外部流动. 内嵌汽车外流计算参数设置模板 包含多种湍流模型（k-ε，RSM， V2f，大涡模拟等），并且推出了 HTM 模型－结合
了 k- ε 模型的快速稳定性及 RSM 模型的高精度，非常适合工程应用；
• HVAC, 乘客舒适性分析 除了可以对车厢内流场进行计算，软件还提供了根据人体所感受到的温度及壁面空 气流速综合形成的人体舒适性评价指标，更可以考虑人体代谢等生理反应(作为边 界条件)对舒适性的影响