[發明專利]一種發動機進氣道自動優化方法及裝置

在審

• 申請號: 201811286052.4
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109446660A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 王曉艷;胡益聰;錢妍
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本申請提供了一種發動機進氣道自動優化方法及裝置，對傳統采用手工修模對發動機進氣道進行設計優化的方法進行改進，在設置目標變量的優化目標的基礎上，通過調用網格處理軟件、網格變形軟件和CFD軟件，自動化搭建進氣道幾何模型、網格變形處理、體網格劃分處理和自動優化處理，從而最后輸出包括優化后的進氣道模型的各種參數的算例結果文件。由于整個發動機進氣道自動優化過程全部自動化進行，縮短了開發周期，有效降低了開發成本。

技術領域

本發明涉及計算機模擬仿真技術領域，更具體的，涉及一種發動機進氣道自動優化方法及裝置。

背景技術

組織良好的缸內空氣運動對混合氣的形成和燃燒過程有決定性的影響，因而也影響著發動機的動力性、經濟性、燃燒噪聲和有害廢氣的排放。設計合理的進氣道結構中，流動阻力越小越好，在進氣過程中能有效形成渦流，可以增強噴油油束與空氣的混合有利于快速燃燒。因此，設計合理的進氣道結構對于開發高性能和低污染的發動機具有重要意義。

若采用傳統經驗法，在進氣道概念設計階段，需要試制多種進氣道陰模，在穩流試驗臺架上進行吹風試驗，反復不斷的手工修模對發動機進氣道進行設計優化，直到滿足設計要求。進氣道設計開發周期長，會耗費大量開發成本。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種發動機進氣道自動優化方法及裝置，對進氣道結構進行合理有效的分析，有效縮短了開發周期，降低開發成本，且設計過程可逆。

為了實現上述發明目的，本發明提供的具體技術方案如下：

一種發動機進氣道自動優化方法，包括：

調用網格變形軟件，依據已設定的設計變量對已劃分網格的進氣道幾何模型進行網格變形處理，得到變形后的網格文件；

調用計算流體動力學CFD軟件，對變形后的網格文件進行體網格劃分，得到進氣道仿真模型；

調用CFD軟件中的求解器，依據預先設定的邊界條件，對所述進氣道仿真模型進行計算，得到算例結果文件；

設置所述算例結果文件中目標變量的優化目標，依據所述目標變量的優化目標設定進氣道結構的設計變量，并返回執行所述調用網格變形軟件，這一步驟；

對計算得到的本次算例結果文件進行解析，得到本次目標變量值；

判斷所述本次目標變量值與所述目標變量的優化目標值的差值是否在預設范圍內；

若是，輸出本次算例結果文件，所述本次算例結果文件包括優化后的進氣道模型的各種參數；

若否，返回執行所述依據所述目標變量的優化目標設定進氣道結構的設計變量，這一步驟。

可選的，在所述調用網格變形軟件之前，所述方法還包括：

構建進氣道幾何模型，所述進氣道幾何模型包括穩壓腔模型、進氣道模型、氣門座模型、氣門模型和模擬氣缸模型；

對所述進氣道幾何模型進行面網格劃分。

可選的，在所述對所述進氣道幾何模型進行面網格劃分之前，所述方法還包括：

對所述進氣道幾何模型進行初始化處理，并對所述進氣道幾何模型中的關鍵部位的網格進行加密處理。

可選的，在第一次執行所述依據已設定的設計變量對已劃分網絡的進氣道幾何模型進行網格變形處理之前，所述方法還包括：

對進氣道結構中的關鍵參數進行設定，并將其定義為設計變量。

可選的，通過commands命令調用網格變形軟件或CFD軟件，所述commands命令包括需要調用的軟件的安裝目錄。

一種發動機進氣道自動優化裝置，包括：