实验平台

    混合动力匹配虚拟仿真实验平台是集物理、化学和计算机技术于一体的虚实结合类仿真实验系统。该平台具有成本低、速度快和信息完备的特点;该平台通过有限体积法进行流体计算、自带丰富的建模前处理工具、燃烧传热模型和控制功能,可通过耦合CFD软件进行清洁代用燃料应用模拟,耦合MATLAB/SIMULINK控制模型开展混合动力匹配全工况的仿真实验,分析、预估和评价混合动力系统的动力性、燃油经济性和排放特性。

    混合动力匹配虚拟仿真实验平台主要使用4个软件:1)流动模拟软件FLUNENT,用来进行燃油喷雾过程和形态模拟,为GTPOWER提供燃料喷雾模型;2)化学动力学模拟软件CHEMKIN-II,为GTPOWER提供燃料燃烧模型;3)发动机/车辆模拟软件GTSUITE,其中GTPOWER用于发动机的动力性、燃油经济性和排放特性模拟,GTDRIVE用于耦合GTPOWER进行车辆动力系统模拟;4)混合动力控制模拟软件MATLAB/SIMULINK,用于耦合GTSUITE进行车辆混合动力系统的仿真与分析。


                                       A:燃料燃烧模型                                                   B:发动机模型

     C:喷雾混合过程仿真

    D:混合动力控制模型

    混合动力匹配虚拟仿真实验平台

    该虚拟仿真实验平台基于商用或开源仿真系统,能够实现车辆混合动力系统的运行过程快速稳定的仿真模拟,结合FLUNENTCHEMKIN-II得到缸内喷雾雾化过程和燃烧化学反应动力学过程, 结果以曲线或图表表达。具有成本低、速度快和信息完备的特点;为研究者提供了在车辆混合动力系统各种工况和发动机控制策略下的动力经济和排放特性,为混合动力系统控制策略优化提供技术指导;同时能够针对清洁代用燃料,燃料重整和燃料特性在车辆全工况的混合动力系统仿真实验,分析、预估和评价混合动力系统的动力性、燃油经济性和排放特性,对混合动力系统中发动机的燃料方案和喷油策略进行评价和优化,实现减少混合动力系统能量损失和有害排放生成,提高混合动力系统能量利用率和燃烧效率的高效清洁燃烧,对混合动力的应用和发展具有重要意义和实用价值。同时可提供匹配最优化方案的混合动力连接方案和混合度参数,对车用混合动力系统的设计开发具有重要的指导意义。

    基于该平台开设了5个试验项目:发动机和动力电池的工况匹配仿真实验、清洁代用燃料混合动力仿真实验、混合动力连接方式仿真实验、混合动力混合度仿真实验、混合动力燃料特性仿真实验。

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