1989 Fiscal Year Annual Research Report
ディ-ゼル機関を含む複合動力システムのシミュレ-ションによる最適化手法
| Project/Area Number |
63850045
|
|---|
| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
|---|
Principal Investigator |
嶋本 讓 京都大学, 工学部, 教授 (40032916)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青柳 友三 日野自動車工業(株), エンジンRD部, 主幹
桂田 史郎 ヤンマーディーゼル(株), 技術研究所, 取締役
一色 美博 京都大学, 工学部, 助手 (90116434)
金丸 一宏 京都大学, 工学部, 助手 (20026199)
脇坂 知行 京都大学, 工学部, 助教授 (10089112)
|
|---|
| Keywords | 性能予測 / 過給機関のシミュレ-ション / 給・排気管系 / 複合機関 / 三次元流動解析 |
|---|
| Research Abstract |
動力発生源をディ-ゼル機関とは限定せず、排気タ-ビン過給機側に動力源を求めるシステム、熱源あるいは排熱利用としての熱交換器を付加した機関などの多様な複合動力システムの総合熱効率を、実機設計時の検討に活用できる精度で推定するシミュレ-ションプログラムの作成を目的として、本年度の研究では、下記の成果を得た。
1.複合動力システムとして、今後有用になって来ると予想されるディ-ゼル機関、過給機、ガスタ-ビン、熱交換器などを組合せたシステムの検討を行い、これらシステムの性能予測を目的として、作動状態の数値シミュレ-ションが可能な汎用プログラムの基本構成を確定した。これを基に今後、プログラムの完成を目指すことになる。
2.排気タ-ビンあるいは圧縮機の特性を等価絞りで代表する場合、絞り面積が運転条件で変化しないように、回転数を用いて補正して表示する方法を案出した。圧縮機あるいはタ-ビンの特性を簡単に絞り面積で表示することにより、最適過給機の調査を簡単に行えることを示した。
3.シミュレ-ション計算によって、過給機関の過度特性を検討した。一段、二段過給方式に較べ、圧縮機1台とタ-ビン2台を1軸に結合し、低機関回転数では、2段タ-ビン、高回転数に対しては高圧タ-ビンのみを作動させる方式が、良好な過度特性を示すことを明らかにした。
4.ディ-ゼル機関の性能は、吸気弁孔部の流動状態、すなわちスワ-ル強さおよび吸入空気量の影響を強く受ける。複合動力システムに組み込まれたディ-ゼル機関の吸気弁孔部の三次元流動解析にポロシティ法を導入して、三次元流動状態の予測法を完成した。また、流路形状の影響を精度良く表現することが可能なように、境界適合格子法とタンク・アンド・チュ-ブ法を組合せ、効率的な流動解析を行うことのできる手法を明らかにした。
|
-
[Publications] 嶋本讓: "四サイクル機関の吸気弁孔流路内流れの予測(第3報 Porosity法適用による精度向上)" 日本機械学会論文集(B編). 55. 3246-3250 (1989)
-
[Publications] 金丸一宏: "排気タ-ビン過給ディ-ゼル機関の過度特性" 第8回内燃機関合同シンポジウム講演論文集. 63-68 (1990)
-
[Publications] 一色美博: "多シリンダ機関における吸入特性の数値予測" 第8回内燃機関合同シンポジウム講演論文集. 225-230 (1990)
-
[Publications] 脇坂知行: "任意形状燃焼室内流動解析のための計算手法" 第8回内燃機関合同シンポジウム講演論文集. 231-236 (1990)
-
[Publications] 嶋本讓: "四サイクル機関の吸気弁孔流路内流れの予測(第4報 弁出口境界取扱方法の改良)" 日本機械学会論文集(B編). 56. (1990)
-
[Publications] Yuzuru Shimamoto: "Investigation of Swirl Genarating Characteristics of Helical Ports by Numerical Simulation" Proceedings of International Symposium on Diagnostics and Modeling of Combustion in Internal Combustion Engines(COMODIA 90). (1990)
-
[Publications] Tomoyuki Wakisaka: "Analysis of the Effects of In-Cylinder Flows during Intake Stroke on the Flow Characteristics near Compression TDC in Four-Stroke Cycle Engines" Proceedings of International Symposium on Diagnostics and Modeling of Combustion in Internal Combustion Engines(COMODIA 90). (1990)
