KIVA研究及SL1126柴油机燃烧过程的计算机仿真

计算仿真技术，是内燃机行业进行现代化设计的重要手段之一。 kiva是内燃机燃烧过程计算机仿真程序集的总称。该程序集由美国人于1985 年开发，历经了从kiva到kiva3v-erc的六次不断完善的飞跃。该程序集在国际上 处于领先水平，目前在美国、欧共体等国获得广泛应用。Kiva软件的计算，可以 输出动画、等高线图、曲线图、数据文件形式的可视性结果。应用该软件，对缩 短内燃机的设计周期、优化性能研究、环保和节能等方面都具有极高的应用价值。 目前，国内同行业对kiva的运用尚处于起步阶段，原因是国内所见到的kiva 程序集不完整，且没有汉化、没有使用界面和使用说明书，软件的运行环境要求 特殊，而且复杂。本文作者通过对kiva的研究，揭示了该程序集的使用方法，恢 复、完善并新增加了该程序集的功能；经过二次开发，建成了完整的内燃机仿真 技术平台。在此基础上，作者以SL1126双连杆柴油机为例进行了仿真。 本文在阅读了大量文献、资料，透彻了解内燃机燃烧过程计算机仿真的意义 基础上，通过绘制反映各程序文件之间的相互关系的结构图，为进一步的研究提 供了依据和研究方向，从而加快了研究、消化、修改、完善的进度。为了便于在 内燃机行业推广和运用，基于我国pc机普及的国情，作者在pc机上进行了二次开 发，通过反复努力最终在pC机上首次编译成功，得到了*．obj目标文件。在进行链 接，形成前、后处理器和求解器(kiva-3v．exe)的过程中，补充了大量相关子程序 并对原有程序进行必要的修改，从而恢复和完善了仿真计算能力。 原计算结果是分别以AscⅡ码、二进制和十进制的数据文件的形式出现，可读 性差，也给应用带来一系列问题。作者通过研究数据传递和接口技术，用 autoCAD2002和TECPLT7． 5通用软件进行设计，实现了计算结果的可视化。为了 使其具有生成绘制动画用的数据文件otape9的功能，专门设计了有关的子程序和 转换器fv．exe，新增加了程序集的两大可视化模块，使计算结果更具有实用价值。 输入模块iprep和itape5的设计是仿真计算的难点之一，涉及约500种不同含 义、不同领域、不同量纲、不同格式的人机接口变量，任何一个小错误就会导致 仿真计算的全盘失败。通过研究，完成了输入模块设计的标准化工作，构建了输 入模块标准化的参数库。 本文首次应用kiva仿真平台，对S11126柴油机进行了仿真；通过主要参数(喷 油量、转速、喷嘴安装高度等)的改变，分别计算出多项主要性能指标曲线和图 形，并对其进行分析，从而总结出以上参数的改变对性能的影响，验证了kiva仿 真平台的强大功能。