案例研究——优化驾驶循环废热回收系统

使用功能模型界面优化驾驶循环废热回收系统

Realis Simulation 与大众汽车集团研究部 (VWAG) 合作开发了未来汽车废热回收系统设计和优化的新方法。

对于汽车制造商来说，他们有机会优化废热回收系统，以便回收废气并将其转化为可用的机械能和电能。此应用代表了一种新兴的汽车技术，可提高燃油效率并减少二氧化碳排放。成功模拟废热回收系统需要建模并捕捉多个车辆子系统之间的复杂相互作用，因此通常需要使用多个 CAE 软件工具。这种方法繁琐、昂贵、效率低下且容易出错。意识到这一挑战后，大众汽车采用了 Realis Simulation（前身为 Ricardo Software）的基于模型的设计 CAE 软件 点燃 开发未来车辆废热回收系统的优化新方法。

为了达到精确的废热回收系统优化所需的保真度和子系统动态水平，使用功能模型界面将 IGNITE 中的三个特定领域模型结合起来，形成一个单一的集成模型。

首先，IGNITE 用于构建完整的系统级车辆模型，以确认边界条件和整体车辆性能。这个初始概念级模型包括基于地图的发动机模型、基于物理的变速器和传动系统设备模型以及纵向动力学车辆。它还包括针对驾驶员行为、变速器、换档和发动机策略的驾驶循环专用车辆控制器。

使用行业标准的功能模型接口 (FMI)，工程师可以快速添加新的、更全面的子系统模型，包括瞬态 1D 气体动力学发动机；从 Realis Simulation（以前称为 Ricardo Software 的 波 使用 FMI 标准的工具集。

在车辆模型中直接集成瞬态发动机后，下一步是添加详细的废热回收子系统模型。利用 TLK-Thermo 的 TIL-Suite 库，大众汽车构建了一个基于物理的有机朗肯系统模型，其中包括泵、蒸发器以及膨胀机和冷凝器操作的物理模型。与 WAVE-RT 类似，TLK 模型使用 FMI 标准直接导入 IGNITE 环境并与发动机和车辆模型相结合。

通过将灵活的建模保真度与功能模型接口的多领域集成功能相结合，IGNITE 为大众工程师提供了一种灵活高效的先进系统模拟和优化方法。

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