thuylinh19803
New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 4
1.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 4
1.2. Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 5
CHƯƠNG 2. MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ D240 TRÊN PHẦN MỀM BOOST 6
2.1. PHẦN MỀM BOOST MÔ PHỎNG NHIỆT ĐỘNG HỌC VÀ CHU TRÌNH CÔNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ 6
2.1.1. Giới thiệu về phần mềm mô phỏng động cơ BOOST 6
2.1.2. chức năng và ứng dụng của phần mềm BOOST 9
2.1.3. Cơ sở lý thuyết của phần mềm BOOST 9
2.1.3. Các phần tử của phần mềm BOOST 20
2.1.4. Các bước cơ bản để xây dựng một mô hình 25
2.2. MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ D240 26
2.2.1. Các thông số kỹ thuật của động cơ D240 26
2.2.2. Xây dựng mô hình 28
2.2.3. Nhập dữ liệu cho mô hình 29
2.2.4. Chạy mô hình ở chế độ ổn định (chế độ toàn tải) 53
2.2.5. Xử lý kết quả 54
CHƯƠNG 3. KẾT NỐI GIỮA PHẦN MỀM BOOST VÀ MATLAB SIMULINK 57
3.1. GIỚI THIỆU VỀ MATLAB SIMULINK 57
3.1.1. Các khối chức năng có sẵn thường dùng trong phần mềm MATLAB SIMULINK 59
3.1.2. Tạo mới một khối để mô phỏng trong MATLAB SIMULINK 72
3.1.3. Mô phỏng một khối trong MATLAB SIMULINK 73
3.2. ỨNG DỤNG CỦA MATLAB SIMULINK 76
3.3. SỰ TƯƠNG TÁC VÀ HỖ TRỢ LẪN NHAU GIỮA PHẦN MỀM BOOST VÀ PHẦN MỀM MATLAB SIMULINK 76
3.4. KẾT NỐI BOOST VÀ MATLAB SIMULINK 78
CHƯƠNG 4. ỨNG DỤNG KẾT NỐI GIỮA BOOST VÀ MATLAB SIMULINK KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH CHUYỂN TIẾP CỦA ĐỘNG CƠ D240 79
4.1. XÂY DỰNG MÔ HÌNH 79
4.2. GIAO THỨC KẾT NỐI GIỮA BOOST VÀ MATLAB SIMULINK 81
4.3. NHẬP DỮ LIỆU CHO MÔ HÌNH KẾT NỐI 83
4.4. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN 85
4.4.1. Kết quả dạng bảng 85
4.4.2. Kết quả dạng đồ thị, nhận xét và thảo luận 86
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 92
5.1. KẾT LUẬN CHUNG 92
5.2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 93
TÀI LIỆU THAM KHẢO 94
PHỤ LỤC 95
Tên đề tài:
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH CHUYỂN TIẾP CỦA ĐỘNG CƠ D240 TRÊN PHẦN MỀM BOOST KẾT NỐI VỚI MATLAB SIMULINK
LỜI NÓI ĐẦU
Trước sự phát triển như vũ bảo của khoa học kỹ thuật, sức lao động của con người dần dần được giải phóng. Hầu hết các công việc bằng sức người được thay thế bằng các loại máy móc tinh vi được lập trình sẵn để làm việc thay con người, không những thay thế lao động chân tay mà nó còn có thể thay thế cả lao động trí óc. Sự can thiệp của khoa học kỹ thuật ngày càng thể hiện rõ không chỉ trong các lĩnh vực công nghiệp mà cả trong các lĩnh vực nông nghiệp. Có thể minh chứng cho điều này một cách rất cụ thể và trực quan, đó là máy vi tính (computer). Một công cụ của thời kì kỹ thuật cao và nó ngày càng được cải thiện. Thử hỏi nếu một ngày thiếu mày máy vi tính thì thế giới sẽ phải chịu một tổn thất là bao nhiêu, tất nhiên là không thể nào có thể thống kê hết thiệt hại của nó gây ra về cả tinh thần và cả vật chất.
Việt Nam cũng đang bước vào thời kì phát triển, việc ứng dụng máy vi tính cũng đang phát triển mạnh. Máy tính dần dần len lõi vào tất cả các ngành, các lĩnh vực. Việc ứng dụng nó trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết, nó giúp chúng ta giải quyết vô số các vấn đề.
Nói riêng trong cơ sở nghiên cứu khoa học, trong ngành động cơ nói chung và động cơ đốt trong nói riêng thì việc ứng dụng máy vi tính vào công việc là tất yếu. Việc nghiên cứu các vần đề về các loại động cơ trở nên cấp bách do sự sử dụng các loại động cơ đang phát triển rất nhanh nhất là ở những nước đang phát triển như Việt Nam. Với nhiều phát minh khoa học về tất cả các lĩnh vực toán học, vật lý, tin học ... thì ngày càng có nhiều công cụ hơn để có thể khảo sát các loại động cơ hơn. Một trong số các công cụ cần thiết cho việc nghiên cứu các động cơ đó là có thể xây dựng được một mô hình mô phỏng động cơ nhằm tăng tính trực quan của hệ thống cũng như rút ngắn thời gian nghiên cứu, thời gian chế tạo thử, giảm chi phí trong thiết kế và nghiên cứu ... Qua các quá trình mô hình hóa và mô phỏng có thể làm cho các nhà khoa học có thể tối ưu hóa các quá trình công tác, các kết cấu mới phù hợp hơn cho người sử dụng.
Hiện nay trên thế giới đã xuất hiện rất nhiều phần mềm có liên quan đến động cơ nói chung và quá trình nhiệt động học của động cơ nói riêng như phần mềm đa phương KIVA, phần mềm nhiệt động học quá trình công tác của động cơ PROMO của Đức dựa trên lý thuyết tính toàn động lực học chất lỏng CFD (computational Fluit Dynamics), các phần mềm BOOST, FIRE, HYDSIM, EXCITE, GLIDE, TYCON, BRICKS của hãng AVL (cộng hòa Áo). Các phần mềm này có thể dùng để nghiên cứu một cách chuyên sâu về các chu trình công tác làm việc của động cơ, có khả năng thiết kế mẫu, thử nghiệm mẫu trên lý thuyết ... Ở Việt Nam các phầm mềm này mới được đưa vào sử dụng trong vài năm gần đây nên đang ở giai đoạn nghiên cứu.
Phần mềm BOOST là một phần mềm chuyên về tính toán các quá trình nhiệt động trong động cơ và dòng chảy. Phần mềm đã được ứng dung khá rộng rãi ở các nước công nghiệp phát triển cũng như các hãng ô tô hiện đại. Tại Việt Nam phần mềm cũng đã được một số cán bộ và sinh viên nghiên cứu và ứng dụng.
Ngoài các phần mềm chuyên sâu dó còn có một số phần mềm cũng rất hay được sử dụng đến như phần mềm MATLAB SIMULINK, một phần mềm chuyên dụng về mô phỏng và tính toán các thông số. Phần mềm có thể xử lý hầu hết các phép toán một cách đơn giản dựa trên bộ lệnh có sẵn, hơn nữa nó còn có khả năng thực hiện việc mô phỏng các hệ thống trong cơ học cũng như trong các ngành điện tử. Phần mềm Matlab Simmulink có thể liên kết với các phần mềm khác như C, C++...
Nói chung, mỗi phần mềm đều có một lợi thế riêng trong một lĩnh vực nhất định, Phần mềm BOOST thì có khả năng trong việc tính toán các thông số chi tiết bên trong động cơ một cách chi tiết và đáng tin cậy nhưng lại không mềm dẻo, không thể linh động được các trường hợp mà phải chạy riêng cho từng trường hợp sau đó kết nối lại. Phần mềm MATLAB SIMULINK lại có khả năng điều khiển, mềm dẻo trong mọi hoạt động, nói một cách chi tiết hơn đó là điều khiển được các phần tử của BOOST giúp cho phần mềm BOOST có thể hoạt động một cách chính xác hơn, mềm dẻo hơn. Nhưng với riêng phần mềm MATLAB SIMULINK thì lại không thể tính toán một cách chính xác các quá trình diễn ra bên trong động cơ. Chính vì thế việc kết hợp hai phầm mềm này lại với nhau là rất cần thiết, nó giúp cho chúng ta có thể lợi dụng điểm mạnh của phần mềm này để bù vào điểm yếu của phần mềm kia, nó giúp cho việc mô phỏng được chính xác và trực quan hơn, mềm dẻo hơn, có thể nghiên cứu được cả những thông số bên trong động cơ lẫn bên ngoài động cơ, giúp cho các nhà nghiên cứu đỡ mất thời gian hơn.
Xuất phát từ việc muốn tăng khả năng cho phần mềm BOOST bằng cách kết nối phầm mềm đó với một phần mềm bên ngoài là MATLAB SIMULINK để giúp cho quá trình nghiên cứu trở nên dễ dàng hơn, chi tiết hơn và hoàn thiện hơn. tui đã quyết định chọn đề tài: “Mô phỏng quá trình chuyển tiếp của động cơ D240 trên phần mềm BOOST kết nối với MATLAB SIMULINK” với hy vọng có thể đóng góp một phần nào đó trong việc khai thác có hiệu quả phần mềm BOOST.
Do thời gian thực hiện đề tài ngắn so với tính phức tạp và đa dạng của đề tài, do sự hạn chế về các thiết bị kiểm chứng bằng thực tế, bên cạnh đó là khả năng có hạn nên đề tài sẽ không tránh khỏi sự thiếu sót và hạn chế, tác giả sẽ tiếp tục đầu tư để có thể hoàn thiện thêm.
Chương 1. TỔNG QUAN
Mô phỏng là một công cụ được sử dụng một cách rộng rãi hiện nay, nhất là khi nghành công nghệ thông tin phát triển một cách nhanh chóng. Mô phỏng là một công cụ hữu ích trong hầu hết các ngành, các lĩnh vực khác nhau như trong sinh học, trong công nghệ thông tin, trong kĩ thuật … Mô phỏng giúp cho chúng ta có cái nhìn trực quan hơn, sinh động hơn về các hệ thống, các công thức, các phản ứng mà rất khó thực hiện và quan sát trong thực tế. Các phần mềm mô phỏng giúp cho những người nghiên cứu, thiết kế có thể loại bỏ bớt các thí nghiệm không cần thiết, có thể dễ dàng phân tích và nghiên cứu để có thể giảm bớt chi phí thực nghiệm. Nói riêng trong ngành động cơ đốt trong thì có một số các phần mềm mô phỏng nhưng nổi bật vẫn là gói phần mềm của hãng AVL trong đó có phần mềm BOOST. Phần mềm BOOST có một số chức năng nỗi bật như: Mô phỏng các quá trình công tác của động cơ từ một xilanh đến nhiều xilanh, từ động cơ diezel đến động cơ xăng một cách khá chính xác và có độ tin cậy cao. Phần mềm có thể cung cấp cho chúng ta tất cả các thông số về nhiệt động học của động cơ đốt trong…
Phần mềm BOOST là một phần mềm được rất nhiều hãng động cơ trên thế giới sử dụng như Audi, VW, Fiat… và mới được đưa vào Việt Nam mấy năm gần đây. Phần mềm đã được một số cán bộ và sinh viên nghiên cứu và ứng dụng trong đó có một số đề tài như: Tăng áp cho động cơ DSC80-TA - Luận án tiến sỹ của Lê Đình Vũ; Mô phỏng động cơ D243 do nhà máy Sông Công chế tạo – Luận văn tiến sỹ của Cù Huy Thành.
Quá trình chuyển tiếp của động cơ là quá thay đổi tốc độ của động cơ theo thời gian, nói cách khác quá trình chuyển tiếp là quá trình tăng tốc hay giảm tốc của động cơ. Việc nghiên cứu quá trình chuyển tiếp là rất quan trọng vì đây là quá trình sát với thực tế nhất, đây là quá trình mà thực tế bắt buộc phải sử dụng, nghiên cứu quá trình là nghiên cứu cho thực tế để có thể cải tiến những phần cần thiết để cho phù hợp hơn với thực tế.
Việc mô phỏng quá trình chuyển tiếp của động cơ là hết sức cần thiết, nó có thể giúp cải tiến các thông số của xe trên thực tế. Chính vì thế đề tài này nghiên cứu một trong các cách dùng để mô phỏng động cơ ở chế độ chuyển tiếp để có thể cung cấp thêm một phương pháp mới trong việc nghiên cứu động cơ, đó là việc sử dụng kết hợp hai phần mềm BOOST và MATLAB SIMULINK để có thể nghiên cứu quá trình chuyển tiếp của động cơ.
1.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là động cơ D240, một loại động cơ diezel 4 kỳ, công suất thiết kế là 80 mã lực ở số vòng quay 2200 vòng/phút. Sản phẩm của nhà máy Disoco sản xuất với kỹ thuật công nghệ của Liên Xô cũ. Hiện nay động cơ D240 vẫn đang được thị trường Việt Nam chấp nhận. Chính vì thế việc nhiên cứu động cơ D240 là rất cần thiết nhằm mục đích cải thiện động cơ và khả năng làm việc của động cơ, mặt khác góp phần vào việc chẩn đoán sửa chửa và phục hồi lại động cơ nhanh chóng để phục vụ cho sản xuất đưa lại lợi ích kinh tế cho người sử dụng động cơ. Các số thông số cơ bản của động cơ D240 được thể hiện trong bảng 1.
2.2.2. Xây dựng mô hình
- Lựa chọn các phần tử cho mô hình
Số lượng và thể loại các phần tử được lựa chọn phù hợp theo từng loại động cơ, Ví dụ đối với động cơ D240 số lượng và thể loại phần tử được lựa chọn như (hình 10), còn đối với một số động cơ đặc biệt khác thì cần có thêm các phần tử khác, vv. Việc xây dựng mô hình được thực hiện sau khi chọn xong phần tử theo yêu cầu.
Hình 10: Các phần tử của động của D240
- Dựng mô hình (kết nối các phần tử bằng phần tử ống)
Thực hiện việc nối phần tử ống giữa các phần tử trong mô hình được thực hiện bằng việc chọn biểu tượng Pipe trên (hình 11).
Tất cả các điểm có thể nối ống trên phần tử được hiện thị trên vùng vẽ bằng vòng tròn nhỏ màu đen. Thực hiện kết nối giữa các phần tử bằng việc sử dụng phím chuột trái. Hình dạng của phần tử ống nối được xác định qua nhiều điểm chọn trên vùng vẽ. Điểm cuối cùng của phần tử ống nối được chọn trên phần tử nối. Chiều của phần tử ống được quy ước theo chiều của dòng chảy bên trong ống (hiện thị bằng mũi tên). Có thể đảo ngược chiều của các phần tử bằng cách sử dụng biểu tượng Direction.
Hình dạng của phần tử ống nối có thể thay đổi bằng cách chọn phần tử ống và sau đó nhấn vào biểu tượng Change. Tất cả các điểm nối trên phần tử ống sẽ xuất hiện và có thể thay đổi trực tiếp. Ngoài ra có thể tăng hay giảm bớt các điểm nối trên phần tử ống sao cho có phần tử ống hợp lý với mô hình xây dựng. Kết thúc công việc thay đổi phần tử ống nối bằng phím chuột bên phải.
Các điểm nối trên các phần tử như phần tử bình ổn áp, phần tử làm mát khí tăng áp, phần tử lọc khí nạp và phần tử tiêu âm có thể thay đổi tuỳ theo mục đích, thậm chí có thể thay đổi hình dạng bên ngoài của các phần tử.
Hình 11: Mô hình ban đầu khi chưa nhập dữ liệu của động cơ D240
Còn đối với dây nối ( Wire) sử dụng kết nối giữa phần tử ECU hay phần tử MATLAB với các phần tử khác trong mô hình cũng được sử dụng tương tự như phần tử ống nối.
Ngoài ra đối với perforated pipe in Plenum ( Perforated Pipe in Plenum) dùng để kết nối phần tử bình tiêu âm (perforated Pipe in Pipe) trong mô hình.
Các phần tử đo (Measuring Point) được đưa vào mô hình tương tự như các phần tử khác.
2.2.3. Nhập dữ liệu cho mô hình
Nhập dữ liệu cho mô hình là vấn đề quyết định thành bại của mô hình đó. Một mô hình muốn có được kết quả theo đúng mong muốn thì dữ liệu nhập vào phải chính xác. Trong phần mềm BOOST việc nhập dữ liệu là vấn đề hết sức quan trọng. BOOST chia ra việc nhập dữ liệu cho các phần tử khác nhau là khác nhau để tăng tính chính xác cho mô hình. Có thể chia ra việc nhập dữ liệu trong BOOST thành hai phần: nhập dữ liệu chung và nhập dữ liệu cho các phần tử.
Dữ liệu điều khiển chung mô hình (Simulation Control)
Dữ liệu chung là dữ liệu chi phối toàn bộ quá trình mô phỏng của mô hình. Dữ liệu chung cần nhập đầu tiên trước khi nhập dữ liệu cho các phần tử cụ thể của BOOST. Màn hình nhập dữ liêu chung được thể hiện ở hình 12.
Các dữ liệu này được nhập thông qua các của sổ giao diện. Trong suốt quá trình tính các dữ liệu chung này sẽ là thông số điều khiển bên ngoài, điều khiển các quá trình chạy, truy xuất dữ liệu, cách tính cơ bản …
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 4
1.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 4
1.2. Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 5
CHƯƠNG 2. MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ D240 TRÊN PHẦN MỀM BOOST 6
2.1. PHẦN MỀM BOOST MÔ PHỎNG NHIỆT ĐỘNG HỌC VÀ CHU TRÌNH CÔNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ 6
2.1.1. Giới thiệu về phần mềm mô phỏng động cơ BOOST 6
2.1.2. chức năng và ứng dụng của phần mềm BOOST 9
2.1.3. Cơ sở lý thuyết của phần mềm BOOST 9
2.1.3. Các phần tử của phần mềm BOOST 20
2.1.4. Các bước cơ bản để xây dựng một mô hình 25
2.2. MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ D240 26
2.2.1. Các thông số kỹ thuật của động cơ D240 26
2.2.2. Xây dựng mô hình 28
2.2.3. Nhập dữ liệu cho mô hình 29
2.2.4. Chạy mô hình ở chế độ ổn định (chế độ toàn tải) 53
2.2.5. Xử lý kết quả 54
CHƯƠNG 3. KẾT NỐI GIỮA PHẦN MỀM BOOST VÀ MATLAB SIMULINK 57
3.1. GIỚI THIỆU VỀ MATLAB SIMULINK 57
3.1.1. Các khối chức năng có sẵn thường dùng trong phần mềm MATLAB SIMULINK 59
3.1.2. Tạo mới một khối để mô phỏng trong MATLAB SIMULINK 72
3.1.3. Mô phỏng một khối trong MATLAB SIMULINK 73
3.2. ỨNG DỤNG CỦA MATLAB SIMULINK 76
3.3. SỰ TƯƠNG TÁC VÀ HỖ TRỢ LẪN NHAU GIỮA PHẦN MỀM BOOST VÀ PHẦN MỀM MATLAB SIMULINK 76
3.4. KẾT NỐI BOOST VÀ MATLAB SIMULINK 78
CHƯƠNG 4. ỨNG DỤNG KẾT NỐI GIỮA BOOST VÀ MATLAB SIMULINK KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH CHUYỂN TIẾP CỦA ĐỘNG CƠ D240 79
4.1. XÂY DỰNG MÔ HÌNH 79
4.2. GIAO THỨC KẾT NỐI GIỮA BOOST VÀ MATLAB SIMULINK 81
4.3. NHẬP DỮ LIỆU CHO MÔ HÌNH KẾT NỐI 83
4.4. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN 85
4.4.1. Kết quả dạng bảng 85
4.4.2. Kết quả dạng đồ thị, nhận xét và thảo luận 86
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 92
5.1. KẾT LUẬN CHUNG 92
5.2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 93
TÀI LIỆU THAM KHẢO 94
PHỤ LỤC 95
Tên đề tài:
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH CHUYỂN TIẾP CỦA ĐỘNG CƠ D240 TRÊN PHẦN MỀM BOOST KẾT NỐI VỚI MATLAB SIMULINK
LỜI NÓI ĐẦU
Trước sự phát triển như vũ bảo của khoa học kỹ thuật, sức lao động của con người dần dần được giải phóng. Hầu hết các công việc bằng sức người được thay thế bằng các loại máy móc tinh vi được lập trình sẵn để làm việc thay con người, không những thay thế lao động chân tay mà nó còn có thể thay thế cả lao động trí óc. Sự can thiệp của khoa học kỹ thuật ngày càng thể hiện rõ không chỉ trong các lĩnh vực công nghiệp mà cả trong các lĩnh vực nông nghiệp. Có thể minh chứng cho điều này một cách rất cụ thể và trực quan, đó là máy vi tính (computer). Một công cụ của thời kì kỹ thuật cao và nó ngày càng được cải thiện. Thử hỏi nếu một ngày thiếu mày máy vi tính thì thế giới sẽ phải chịu một tổn thất là bao nhiêu, tất nhiên là không thể nào có thể thống kê hết thiệt hại của nó gây ra về cả tinh thần và cả vật chất.
Việt Nam cũng đang bước vào thời kì phát triển, việc ứng dụng máy vi tính cũng đang phát triển mạnh. Máy tính dần dần len lõi vào tất cả các ngành, các lĩnh vực. Việc ứng dụng nó trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết, nó giúp chúng ta giải quyết vô số các vấn đề.
Nói riêng trong cơ sở nghiên cứu khoa học, trong ngành động cơ nói chung và động cơ đốt trong nói riêng thì việc ứng dụng máy vi tính vào công việc là tất yếu. Việc nghiên cứu các vần đề về các loại động cơ trở nên cấp bách do sự sử dụng các loại động cơ đang phát triển rất nhanh nhất là ở những nước đang phát triển như Việt Nam. Với nhiều phát minh khoa học về tất cả các lĩnh vực toán học, vật lý, tin học ... thì ngày càng có nhiều công cụ hơn để có thể khảo sát các loại động cơ hơn. Một trong số các công cụ cần thiết cho việc nghiên cứu các động cơ đó là có thể xây dựng được một mô hình mô phỏng động cơ nhằm tăng tính trực quan của hệ thống cũng như rút ngắn thời gian nghiên cứu, thời gian chế tạo thử, giảm chi phí trong thiết kế và nghiên cứu ... Qua các quá trình mô hình hóa và mô phỏng có thể làm cho các nhà khoa học có thể tối ưu hóa các quá trình công tác, các kết cấu mới phù hợp hơn cho người sử dụng.
Hiện nay trên thế giới đã xuất hiện rất nhiều phần mềm có liên quan đến động cơ nói chung và quá trình nhiệt động học của động cơ nói riêng như phần mềm đa phương KIVA, phần mềm nhiệt động học quá trình công tác của động cơ PROMO của Đức dựa trên lý thuyết tính toàn động lực học chất lỏng CFD (computational Fluit Dynamics), các phần mềm BOOST, FIRE, HYDSIM, EXCITE, GLIDE, TYCON, BRICKS của hãng AVL (cộng hòa Áo). Các phần mềm này có thể dùng để nghiên cứu một cách chuyên sâu về các chu trình công tác làm việc của động cơ, có khả năng thiết kế mẫu, thử nghiệm mẫu trên lý thuyết ... Ở Việt Nam các phầm mềm này mới được đưa vào sử dụng trong vài năm gần đây nên đang ở giai đoạn nghiên cứu.
Phần mềm BOOST là một phần mềm chuyên về tính toán các quá trình nhiệt động trong động cơ và dòng chảy. Phần mềm đã được ứng dung khá rộng rãi ở các nước công nghiệp phát triển cũng như các hãng ô tô hiện đại. Tại Việt Nam phần mềm cũng đã được một số cán bộ và sinh viên nghiên cứu và ứng dụng.
Ngoài các phần mềm chuyên sâu dó còn có một số phần mềm cũng rất hay được sử dụng đến như phần mềm MATLAB SIMULINK, một phần mềm chuyên dụng về mô phỏng và tính toán các thông số. Phần mềm có thể xử lý hầu hết các phép toán một cách đơn giản dựa trên bộ lệnh có sẵn, hơn nữa nó còn có khả năng thực hiện việc mô phỏng các hệ thống trong cơ học cũng như trong các ngành điện tử. Phần mềm Matlab Simmulink có thể liên kết với các phần mềm khác như C, C++...
Nói chung, mỗi phần mềm đều có một lợi thế riêng trong một lĩnh vực nhất định, Phần mềm BOOST thì có khả năng trong việc tính toán các thông số chi tiết bên trong động cơ một cách chi tiết và đáng tin cậy nhưng lại không mềm dẻo, không thể linh động được các trường hợp mà phải chạy riêng cho từng trường hợp sau đó kết nối lại. Phần mềm MATLAB SIMULINK lại có khả năng điều khiển, mềm dẻo trong mọi hoạt động, nói một cách chi tiết hơn đó là điều khiển được các phần tử của BOOST giúp cho phần mềm BOOST có thể hoạt động một cách chính xác hơn, mềm dẻo hơn. Nhưng với riêng phần mềm MATLAB SIMULINK thì lại không thể tính toán một cách chính xác các quá trình diễn ra bên trong động cơ. Chính vì thế việc kết hợp hai phầm mềm này lại với nhau là rất cần thiết, nó giúp cho chúng ta có thể lợi dụng điểm mạnh của phần mềm này để bù vào điểm yếu của phần mềm kia, nó giúp cho việc mô phỏng được chính xác và trực quan hơn, mềm dẻo hơn, có thể nghiên cứu được cả những thông số bên trong động cơ lẫn bên ngoài động cơ, giúp cho các nhà nghiên cứu đỡ mất thời gian hơn.
Xuất phát từ việc muốn tăng khả năng cho phần mềm BOOST bằng cách kết nối phầm mềm đó với một phần mềm bên ngoài là MATLAB SIMULINK để giúp cho quá trình nghiên cứu trở nên dễ dàng hơn, chi tiết hơn và hoàn thiện hơn. tui đã quyết định chọn đề tài: “Mô phỏng quá trình chuyển tiếp của động cơ D240 trên phần mềm BOOST kết nối với MATLAB SIMULINK” với hy vọng có thể đóng góp một phần nào đó trong việc khai thác có hiệu quả phần mềm BOOST.
Do thời gian thực hiện đề tài ngắn so với tính phức tạp và đa dạng của đề tài, do sự hạn chế về các thiết bị kiểm chứng bằng thực tế, bên cạnh đó là khả năng có hạn nên đề tài sẽ không tránh khỏi sự thiếu sót và hạn chế, tác giả sẽ tiếp tục đầu tư để có thể hoàn thiện thêm.
Chương 1. TỔNG QUAN
Mô phỏng là một công cụ được sử dụng một cách rộng rãi hiện nay, nhất là khi nghành công nghệ thông tin phát triển một cách nhanh chóng. Mô phỏng là một công cụ hữu ích trong hầu hết các ngành, các lĩnh vực khác nhau như trong sinh học, trong công nghệ thông tin, trong kĩ thuật … Mô phỏng giúp cho chúng ta có cái nhìn trực quan hơn, sinh động hơn về các hệ thống, các công thức, các phản ứng mà rất khó thực hiện và quan sát trong thực tế. Các phần mềm mô phỏng giúp cho những người nghiên cứu, thiết kế có thể loại bỏ bớt các thí nghiệm không cần thiết, có thể dễ dàng phân tích và nghiên cứu để có thể giảm bớt chi phí thực nghiệm. Nói riêng trong ngành động cơ đốt trong thì có một số các phần mềm mô phỏng nhưng nổi bật vẫn là gói phần mềm của hãng AVL trong đó có phần mềm BOOST. Phần mềm BOOST có một số chức năng nỗi bật như: Mô phỏng các quá trình công tác của động cơ từ một xilanh đến nhiều xilanh, từ động cơ diezel đến động cơ xăng một cách khá chính xác và có độ tin cậy cao. Phần mềm có thể cung cấp cho chúng ta tất cả các thông số về nhiệt động học của động cơ đốt trong…
Phần mềm BOOST là một phần mềm được rất nhiều hãng động cơ trên thế giới sử dụng như Audi, VW, Fiat… và mới được đưa vào Việt Nam mấy năm gần đây. Phần mềm đã được một số cán bộ và sinh viên nghiên cứu và ứng dụng trong đó có một số đề tài như: Tăng áp cho động cơ DSC80-TA - Luận án tiến sỹ của Lê Đình Vũ; Mô phỏng động cơ D243 do nhà máy Sông Công chế tạo – Luận văn tiến sỹ của Cù Huy Thành.
Quá trình chuyển tiếp của động cơ là quá thay đổi tốc độ của động cơ theo thời gian, nói cách khác quá trình chuyển tiếp là quá trình tăng tốc hay giảm tốc của động cơ. Việc nghiên cứu quá trình chuyển tiếp là rất quan trọng vì đây là quá trình sát với thực tế nhất, đây là quá trình mà thực tế bắt buộc phải sử dụng, nghiên cứu quá trình là nghiên cứu cho thực tế để có thể cải tiến những phần cần thiết để cho phù hợp hơn với thực tế.
Việc mô phỏng quá trình chuyển tiếp của động cơ là hết sức cần thiết, nó có thể giúp cải tiến các thông số của xe trên thực tế. Chính vì thế đề tài này nghiên cứu một trong các cách dùng để mô phỏng động cơ ở chế độ chuyển tiếp để có thể cung cấp thêm một phương pháp mới trong việc nghiên cứu động cơ, đó là việc sử dụng kết hợp hai phần mềm BOOST và MATLAB SIMULINK để có thể nghiên cứu quá trình chuyển tiếp của động cơ.
1.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là động cơ D240, một loại động cơ diezel 4 kỳ, công suất thiết kế là 80 mã lực ở số vòng quay 2200 vòng/phút. Sản phẩm của nhà máy Disoco sản xuất với kỹ thuật công nghệ của Liên Xô cũ. Hiện nay động cơ D240 vẫn đang được thị trường Việt Nam chấp nhận. Chính vì thế việc nhiên cứu động cơ D240 là rất cần thiết nhằm mục đích cải thiện động cơ và khả năng làm việc của động cơ, mặt khác góp phần vào việc chẩn đoán sửa chửa và phục hồi lại động cơ nhanh chóng để phục vụ cho sản xuất đưa lại lợi ích kinh tế cho người sử dụng động cơ. Các số thông số cơ bản của động cơ D240 được thể hiện trong bảng 1.
2.2.2. Xây dựng mô hình
- Lựa chọn các phần tử cho mô hình
Số lượng và thể loại các phần tử được lựa chọn phù hợp theo từng loại động cơ, Ví dụ đối với động cơ D240 số lượng và thể loại phần tử được lựa chọn như (hình 10), còn đối với một số động cơ đặc biệt khác thì cần có thêm các phần tử khác, vv. Việc xây dựng mô hình được thực hiện sau khi chọn xong phần tử theo yêu cầu.
Hình 10: Các phần tử của động của D240
- Dựng mô hình (kết nối các phần tử bằng phần tử ống)
Thực hiện việc nối phần tử ống giữa các phần tử trong mô hình được thực hiện bằng việc chọn biểu tượng Pipe trên (hình 11).
Tất cả các điểm có thể nối ống trên phần tử được hiện thị trên vùng vẽ bằng vòng tròn nhỏ màu đen. Thực hiện kết nối giữa các phần tử bằng việc sử dụng phím chuột trái. Hình dạng của phần tử ống nối được xác định qua nhiều điểm chọn trên vùng vẽ. Điểm cuối cùng của phần tử ống nối được chọn trên phần tử nối. Chiều của phần tử ống được quy ước theo chiều của dòng chảy bên trong ống (hiện thị bằng mũi tên). Có thể đảo ngược chiều của các phần tử bằng cách sử dụng biểu tượng Direction.
Hình dạng của phần tử ống nối có thể thay đổi bằng cách chọn phần tử ống và sau đó nhấn vào biểu tượng Change. Tất cả các điểm nối trên phần tử ống sẽ xuất hiện và có thể thay đổi trực tiếp. Ngoài ra có thể tăng hay giảm bớt các điểm nối trên phần tử ống sao cho có phần tử ống hợp lý với mô hình xây dựng. Kết thúc công việc thay đổi phần tử ống nối bằng phím chuột bên phải.
Các điểm nối trên các phần tử như phần tử bình ổn áp, phần tử làm mát khí tăng áp, phần tử lọc khí nạp và phần tử tiêu âm có thể thay đổi tuỳ theo mục đích, thậm chí có thể thay đổi hình dạng bên ngoài của các phần tử.
Hình 11: Mô hình ban đầu khi chưa nhập dữ liệu của động cơ D240
Còn đối với dây nối ( Wire) sử dụng kết nối giữa phần tử ECU hay phần tử MATLAB với các phần tử khác trong mô hình cũng được sử dụng tương tự như phần tử ống nối.
Ngoài ra đối với perforated pipe in Plenum ( Perforated Pipe in Plenum) dùng để kết nối phần tử bình tiêu âm (perforated Pipe in Pipe) trong mô hình.
Các phần tử đo (Measuring Point) được đưa vào mô hình tương tự như các phần tử khác.
2.2.3. Nhập dữ liệu cho mô hình
Nhập dữ liệu cho mô hình là vấn đề quyết định thành bại của mô hình đó. Một mô hình muốn có được kết quả theo đúng mong muốn thì dữ liệu nhập vào phải chính xác. Trong phần mềm BOOST việc nhập dữ liệu là vấn đề hết sức quan trọng. BOOST chia ra việc nhập dữ liệu cho các phần tử khác nhau là khác nhau để tăng tính chính xác cho mô hình. Có thể chia ra việc nhập dữ liệu trong BOOST thành hai phần: nhập dữ liệu chung và nhập dữ liệu cho các phần tử.
Dữ liệu điều khiển chung mô hình (Simulation Control)
Dữ liệu chung là dữ liệu chi phối toàn bộ quá trình mô phỏng của mô hình. Dữ liệu chung cần nhập đầu tiên trước khi nhập dữ liệu cho các phần tử cụ thể của BOOST. Màn hình nhập dữ liêu chung được thể hiện ở hình 12.
Các dữ liệu này được nhập thông qua các của sổ giao diện. Trong suốt quá trình tính các dữ liệu chung này sẽ là thông số điều khiển bên ngoài, điều khiển các quá trình chạy, truy xuất dữ liệu, cách tính cơ bản …
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator:
