几何要求

若要在 Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 中自动设置内燃机，导入的几何必须满足特定条件。这些条件涉及文件格式以及体和面的位置和名称。

四冲程或双冲程发动机的完整循环分析包括气缸和气口之间的气体交换。因此，Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 要求导入完整的单缸发动机几何，包括气缸、阀和气口。

此外，还可以导入附着到发动机的其他静态部件（称为充气室）的几何。充气室示例如下：

  • 预燃室 - 这类独立腔室连接到气缸盖上用于喷射点火
  • 进气流道 - 这类管将进气引导至进气口
  • 入气阀 (GAV) - 这种阀将气体燃料引入发动机

封闭循环分析通常研究所有进气阀和排气阀关闭时气缸中的喷射和燃烧过程。对于轴对称的气缸几何，Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 可用于仅在实际气缸几何的扇区中对发动机循环的这些阶段建模，而无需考虑气口和阀，以减少运行时间。

根据是要使用气缸扇区模型执行完整循环分析还是封闭循环分析，Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 要求使用以下文件格式之一导入发动机几何：

发动机分析 文件格式
完整循环

（使用完整发动机几何）

 3D 模型文件以下列基于 CAD 的格式之一保存为边界表示 (BRep)：
  • .x_t/.x_b - Parasolid 格式文件
  • .iges/.igs - IGES 文件
  • .step/.stp - STEP 文件
  • .vda - VDA 文件
  • .prt/.asm - Pro/ENGINEER 文件
  • .model/.exp/.session - CATIA V4 文件
  • .catpart/.catproduct - CATIA V5 文件
  • .sldprt/.sldasm - SolidWorks 文件
  • .prt - NX 文件
  • .par/.asm - Solid Edge 文件
  • .ipt/.iam - Inventor 文件
  • .3dm - Rhinoceros 3D Model 文件
  • .jt - JT Open B-rep 文件

导入过程支持从 Parasolid 内核视角来看在几何和拓扑方面有效的几何。此外，在 CAD 软件包中，最大容差值必须小于 5.0E-5 m。

根据内燃机类型 — 四冲程或二冲程，Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 要求准备发动机几何的 CAD 体和面，如以下某一章节所述：
封闭循环

（使用气缸扇区）
  • *.csv - 逗号分隔值文件，其中包含以毫米为单位的描述气缸扇区轮廓的 2D 样条的坐标。

此样条的结点必须在 y = 0 处，且气缸轴必须与 z 轴重合。

文件必须有两列 (X, Z) 或三列 (X, Y, Z)。对于三列表，Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 忽略 Y 列。

导入过程支持以下类型的 2D 样条：

完整 2D 截面
描述气缸扇区轮廓的封闭样条，其中活塞处于 TDC 位置。


样条必须从定义活塞在 x=0 处开始，朝向球面电极头径向增长，然后沿衬套向上增长。从该位置开始，继续定义气缸盖向后朝中心 (x = 0) 方向，然后沿 z 轴向下增长，回到起点。
样条的第一个结点必须与最后一个结点匹配。
仅活塞顶凹腔（在下死点）
描述活塞处于 BDC 位置的轮廓的开放样条。


此样条必须从 x=0 处开始，在球面电极头处结束。
Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 自动在 z=0 处创建平气缸盖，并封闭气缸盖和活塞端点之间的样条（黑线） 。
气缸盖和活塞顶凹腔（在下死点）
描述活塞和气缸盖处于 BDC 位置的轮廓的开放样条。


文件必须首先定义活塞样条，然后定义气缸盖的样条。活塞样条必须从 x=0 处开始，在球面电极头处结束。气缸盖的样条必须从 x = 0 开始，在球面电极头处结束。
Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 自动封闭气缸盖和活塞端点之间的样条（黑线）。