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J-GLOBAL ID：202102263208943996   整理番号：21A2056955

ラージエディシミュレーションによるガソリン直接噴射エンジンにおける同時サイクルによるサイクルサイクル変動の予測【JST・京大機械翻訳】

Predicting Cycle-to-Cycle Variation With Concurrent Cycles in a Gasoline Direct Injected Engine With Large Eddy Simulations

著者 (6件)： Probst Daniel M. (Convergence Science, Inc., Madison, WI 53719) ,  Wijeyakulasuriya Sameera (Convergent Science, Inc., Madison, WI 53719) ,  Pomraning Eric (Convergence Science, Inc., Madison, WI 53719) ,  Kodavasal Janardhan (Argonne National Laboratory, Argonne, IL 46237) ,  Scarcelli Riccardo (Argonne National Laboratory, Argonne, IL 60439) ,  Som Sibendu (Argonne National Laboratory, Argonne, IL 60439)
資料名： Journal of Energy Resources Technology  (Journal of Energy Resources Technology)
巻： 142  号： 4  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： A0797B  ISSN： 0195-0738  CODEN： JERTD2  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 高サイクルサイクル変動(CCV)は,貧弱な燃焼と高い騒音と振動をもたらすので,エンジン性能に有害である。本研究では,ガソリンエンジンにおけるCCVをラージエディシミュレーション(LES)を用いて研究した。本研究の基礎として選んだエンジンは,単気筒ガソリン直接噴射(GDI)研究機関である。2つの化学量論的部分負荷エンジン運転点(6ブレーキ平均有効圧力(BMEP)と2000回転/分)を評価した:非希釈(0%排ガス再循環(EGR))ケースと希薄(18%EGR)ケース。両操作条件の実験データは500サイクルであった。指示平均有効圧(IMEP)で測定したCCVは,非希釈の場合で1.40%,希薄の場合で7.78%であった。シミュレーションからCCVを推定するために,エンジンシミュレーションの摂動同時サイクルを,連続的に得られたエンジンサイクルと比較した。これの背後にある動機は,CCVを推定するための連続サイクルの実行は,非常に時間がかかることである。例えば,100回の連続サイクルの実行は2~3か月(典型的なクラスタで);しかし,同時に運転することによって,1サイクル(2日間)の時間に対して100サイクルの間,同時にすべての100サイクルを実行でき,全体のターンアラウンド時間を減らすことができた。この論文の目的は,開始時に各個々のサイクルに適用される摂動を伴う同時サイクルが,連続的に得られたサイクルを代表し,CCVを正確に推定することである。100サイクルを各ケースに対して実行して,統計的に妥当な結果を得た。同時サイクルは燃焼事象の前に異なるタイミングで開始し,運転時間を最小化するために火花前の最も近い時間を同定する動機があった。単一燃焼サイクルだけが各同時ケースに対して行われた。IMEPのピーク圧と変動係数(COV)の計算された標準偏差を,CCVを定量化するために連続と同時法の間で比較した。同時法は速度または数値摂動のどちらかでCCVを予測するために使用できることが分かった。大きい速度摂動と小さな速度摂動の両方を比較し,両者は正しい予測を生み出し,摂動のタイプが有効な実現をもたらすのに重要でないことを示した。吸気弁閉鎖(IVC)または火花タイミングでの燃焼事象に近接してシミュレーションを開始し,CCVを過小予測した。同時シミュレーションが吸気中または前で開始される場合,注入開始時(SOI)またはより早く,異なる有効な実現が得られ,両操作点に対するCCVを正確に予測した。同時サイクルによるCCVをシミュレートすることにより,必要な壁クロック時間は2~3か月から1~2日に減少した。さらに,各サイクルの一部だけがシミュレーションする必要があるので,必要なコア時間は41%まで低減できる。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *シミュレーション ,  騒音 ,  標準偏差 ,  ブレーキ ,  ガソリン機関 ,  希釈 ,  吸気 ,  吸気弁 ,  ターンアラウンド時間 ,  平均有効圧 ,  摂動 ,  *ラージエディシミュレーション ,  排ガス循環
準シソーラス用語： *サイクル変動 ,  *ガソリン直接噴射 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (2件)： エネルギー変換/システム ,  燃料燃焼

分類 (3件)： その他の熱機関  (PB03000N) ,  太陽熱発電  (NB03100U) ,  内燃機関発電  (NB03050O)

タイトルに関連する用語 (5件)： ラージエディシミュレーション ,  ガソリン直接噴射 ,  サイクル ,  サイクル変動 ,  予測