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1、1 | P a g e GT-Power Modeling of a 6-Cylinder Natural Gas Engine and Investigation of the Possible Performance Improvements by Studying the Miller Cycle Lehon Hamarashid Thesis for the degree of Master of Science Division of Combustion Engines Department of Energy Sciences Faculty of Engineering, LT
2、H Lund University LUNDS UNIVERSITET GT-power 系统培训教程大纲（声学）例子之-分享：利用 G T -p o w e r 建立六缸汽油机的例子2 | P a g e To Huma! GT-power 系统培训教程大纲（声学）系统培训教程大纲（声学） 一、进气系统建模、分析与结果验证一、进气系统建模、分析与结果验证 1.1 进气系统 GEM3D 建模以某 B 级教程进气系统为例 1.2 非线性传递损失一维 GT-ise 建模 1.3 进气系统消音器基本理论 1.4 赫尔姆兹消音器传递损失分析、后处理及验证 1.5 四分之一波长管传递损失分析、后处理及验
3、证 1.6 空气滤清器传递损失分析、后处理及验证 1.7 进气系统整体非线性传递损失分析及后处理 二、排气系统建模、分析与结果验证二、排气系统建模、分析与结果验证 2.1 排气系统管道声学基本理论 2.2 排气系统 GEM3D 建模以某 SUV 排气系统为例 2.3 排气系统 GEM3D 建模主要参数讲解 2.4 排气系统整体非线性传递损失分析及后处理 三、排气消音器设计进阶理论三、排气消音器设计进阶理论 3.1 排气消音器容积设计方法 3.2 排气管路直径设计方法 3.3 消音器内部结构设计经验方法 四、四、GT-Power 应用声学基础与常用功能应用声学基础与常用功能 4.1 GT-Pow
4、er 应用声学基础 4.2 GT-Power 线性分析模块及用途 4.3 GT-Power 非线性分析模块及用途 五、线性插入损失分析五、线性插入损失分析 5.1 线性插入损失分析模型建立 5.2 声源特性讲解(声压值、阻抗)参数设置 5.3 线性分析及结果后处理 六、非线性插入损失分析六、非线性插入损失分析 6.1 非线性模型模型建立（引用 GT 发动机模型） 6.2 非线性分析与结果后处理 七、七、 实验声源作为输入的插入损失分析实验声源作为输入的插入损失分析 7.1 分析功能与用途 7.2 分析模型的建立-以实验测试的直管声源作为输入 7.3 WOT 加速工况分析(1000rpm6000
5、rpm) 7.4 分析及结果后处理 八、系统进、排气尾管口噪音分析八、系统进、排气尾管口噪音分析 8.1 进、排气系统模型的搭建 8.2 输出控制、运行控制、工况控制等讲解 8.3 分析及结果后处理讲解（背压,流速,温度等） 8.4 Wave 声音文件与主观评价/联系扣扣 987176235 Q：进气系统产生机理及控制方法：进气系统产生机理及控制方法 A：当发动机进气门打开时，由于活塞下行由于容积不断变大，产生一个压力降，此压力降形成一个稀疏波脉冲，向进气门口传播，这就是初级进气噪声，一般为低频成分。另外，当进气门打开，气流会进入气缸，当发动机转速较高时，气流速度也会相应提高，高速气流流经空滤
6、，稳压箱等部件会产生涡流声和湍流声，并向管口传播，形成所谓的次级进气噪声，一般为中高频噪声。控制进气噪声： 首先，可以优化配气定时，凸轮型线等，但由于这两个因素对发动机的动力性、经济性等有很大影响，因此在设计配气定时，凸轮型线时，主要考虑动力性、经济性。 其次，就是在进气管路上添加各种进气消声器，首先是空滤，空滤不仅可以过滤吸入空气中的灰尘等，还是一个主要的进气消声元件，其作用是一个扩张室，消声量与消声频率主要与容积及空滤长宽高尺寸有关。 另外，对于中频范围的离散噪声峰值，可以采用 1/4 波长管，消声量及消声频率与 1/4波长管的长度及直径有关。 最后，对于低频的进气噪声峰值，可以采用亥姆霍
7、兹共振腔消声，消声量与消声频率与共振腔容积、连接管直径和长度有关 GT-p o w e r 系统培训教程大纲（声学）GT-power 系统培训教程大纲（声学）系统培训教程大纲（声学） 一、进气系统建模、分析与结果验证一、进气系统建模、分析与结果验证 1.1 进气系统 GEM3D 建模以某 B 级教程进气系统为例 1.2 非线性传递损失一维 GT-ise 建模 1.3 进气系统消音器基本理论 1.4 赫尔姆兹消音器传递损失分析、后处理及验证 1.5 四分之一波长管传递损失分析、后处理及验证 1.6 空气滤清器传递损失分析、后处理及验证 1.7 进气系统整体非线性传递损失分析及后处理 二、排气系统
8、建模、分析与结果验证二、排气系统建模、分析与结果验证 2.1 排气系统管道声学基本理论 2.2 排气系统 GEM3D 建模以某 SUV 排气系统为例 2.3 排气系统 GEM3D 建模主要参数讲解 2.4 排气系统整体非线性传递损失分析及后处理 三、排气消音器设计进阶理论三、排气消音器设计进阶理论 3.1 排气消音器容积设计方法 3.2 排气管路直径设计方法 3.3 消音器内部结构设计经验方法 四、四、GT-Power 应用声学基础与常用功能应用声学基础与常用功能 4.1 GT-Power 应用声学基础 4.2 GT-Power 线性分析模块及用途 4.3 GT-Power 非线性分析模块及用
9、途 五、线性插入损失分析五、线性插入损失分析 5.1 线性插入损失分析模型建立 5.2 声源特性讲解(声压值、阻抗)参数设置 5.3 线性分析及结果后处理 六、非线性插入损失分析六、非线性插入损失分析 6.1 非线性模型模型建立（引用 GT 发动机模型） 6.2 非线性分析与结果后处理 GT-p o w e r 系统培训教程大纲（声学）七、七、 实验声源作为输入的插入损失分析实验声源作为输入的插入损失分析 7.1 分析功能与用途 7.2 分析模型的建立-以实验测试的直管声源作为输入 7.3 WOT 加速工况分析(1000rpm6000rpm) 7.4 分析及结果后处理 八、系统进、排气尾管口噪
10、音分析八、系统进、排气尾管口噪音分析 8.1 进、排气系统模型的搭建 8.2 输出控制、运行控制、工况控制等讲解 8.3 分析及结果后处理讲解（背压,流速,温度等） 8.4 Wave 声音文件与主观评价/联系扣扣 987176235 Q：进气系统产生机理及控制方法：进气系统产生机理及控制方法 A：当发动机进气门打开时，由于活塞下行由于容积不断变大，产生一个压力降，此压力降形成一个稀疏波脉冲，向进气门口传播，这就是初级进气噪声，一般为低频成分。另外，当进气门打开，气流会进入气缸，当发动机转速较高时，气流速度也会相应提高，高速气流流经空滤，稳压箱等部件会产生涡流声和湍流声，并向管口传播，形成所谓的
11、次级进气噪声，一般为中高频噪声。控制进气噪声： 首先，可以优化配气定时，凸轮型线等，但由于这两个因素对发动机的动力性、经济性等有很大影响，因此在设计配气定时，凸轮型线时，主要考虑动力性、经济性。 其次，就是在进气管路上添加各种进气消声器，首先是空滤，空滤不仅可以过滤吸入空气中的灰尘等，还是一个主要的进气消声元件，其作用是一个扩张室，消声量与消声频率主要与容积及空滤长宽高尺寸有关。 另外，对于中频范围的离散噪声峰值，可以采用 1/4 波长管，消声量及消声频率与 1/4波长管的长度及直径有关。 最后，对于低频的进气噪声峰值，可以采用亥姆霍兹共振腔消声，消声量与消声频率与共振腔容积、连接管直径和长度
12、有关 GT-p o w e r 系统培训教程大纲（声学）3 | P a g e Acknowledgements This master thesis has been conducted at the Division of Combustion Engines at the Department of Energy Sciences at the Lund Institute of Technology. This project would not have been possible and not realized in the same conditions without the
13、 help of many people. For this, I would like to show my gratitude to the following people for their contribution to this work: Prof. Bengt Johansson, head of the Combustion Engines Division in Lund, for giving me the opportunity to perform my master thesis at the division with them here in Lund, and
14、 for being available for any questions and sharing invaluable knowledge. Ass. Prof. Per Tunestl, my supervisor, for managing my master thesis, for all his help, that He was always there for me and always patient. PhD student Mehrzad Kaiadi, my other supervisor and my guide during these times, for ma
15、naging my master thesis and providing so much help. All the people and technicians at the division for their assistance during the measurements and for keeping the engine running. All the other people at the division for their helpfulness and the wonderful atmosphere provided within and outside the
16、framework of my goal. I would like to thank my family, my brother Kosalan and my sister Shirin, and finally I would like to thank my wife, Huma, for all her great support. Thank you for all your understanding. To all of them, I only can say THANK YOU! Lehon Hamarshid Master Thesis December 2008 GT-p o w e r 系统培训教程大纲（声学）分享：利用G T -p o w e r 建立六缸汽油机的例子4 | P a g e Abstract This master thesis has been conducted at the Division of Combustion Engines
