美国环境保护署(EPA)已选用ANSYS仿真解决方案对缸内燃烧进行建模,用以开发一款演示节能减排技术的高级试验引擎。通过改进燃烧室几何结构、燃料喷射方式、燃料成分、气门正时和进气条件,EPA的试验引擎将有助于建立近期发布的燃料标准的可行性。
尽管物理原型设计和实际引擎硬件上的直接试验能够指导引擎设计工作,但这种方式的成本非常高而且极为耗时。通过使用ANSYS FORTE,EPA可以在虚拟设置下对引擎设计进行试验。这样,工程师就能快速和低成本地实施多次设计迭代。ANSYS在今年早些时候就收购了Reaction Design公司及其FORTE软件。
EPA运输与空气质量局的路面与非路面重型车辆中心主任Matthew Spears表示:“我们的清洁汽车技术项目旨在研究、评估和开发有助于增加燃料利用率、减少氮氧化物和微粒等监管排放物并减少温室气体排放的高级引擎和传动技术。为实现这一目标,我们需要了解引擎设计和硬件的变化将如何影响引擎燃烧过程。利用ANSYS解决方案生成逼真的内燃机3D仿真,使我们能够低成本地及时了解关键引擎行为,并获得精确的预测结果,从而指导我们的试验引擎开发工作。”
最新的燃料标准是由EPA与美国交通部国家公路交通安全管理局(NHTSA) 共同发布的最终联合规定中的一部分。新标准旨在进一步减少温室气体排放,并提高2017至2025年轻型车辆型号的燃料利用率。新计划与之前的EPA和NHTSA标准相结合,预计将使2025年车辆型号的温室气体排放量减少到2010年车辆型号的一半。
ANSYS美国总经理Bernie Rosenthal表示:“设计可满足减排监管要求的高性能内燃引擎或许是当今汽车制造商所面临的首要挑战。我们非常高兴能够为EPA提供支持,帮助其使用我们的计算机仿真解决方案制作试验引擎。Reaction Design的快速、精确和低成本建模产品在产品开发中起到关键作用,使其能够可靠地转为现实功能并引导引擎和燃料技术的最新进步。
除了通过CFD建模更好地了解燃烧动力学特性以外,EPA还打算使用ANSYS的详细烟尘建模功能更加精确地预测标准中的烟尘质量和粒径分布这两项重要指标。