Kalibrering av en transient GT-Power modell av en SI PFI turbo motor

Sammanfattning: I detta arbete behandlas transient simulering i ett 1D-simuleringsprogram, i detta fall Gamma technologies GT-Power. Vad som behöver ändras i en modell för att den skall kunna simulera en motor under transienta driftsfall med god noggrannhet har undersökts. När detta är gjort, skall det undersökas hur väl den transient kalibrerade modellen kan simulera en motor med förändrad rörgeometri på insugs- eller avgassidan, och vad som måste omkalibreras om detta inte är fallet. Den viktigaste slutsatsen av detta arbete är vikten av att ha en korrekt framtagen kompressormapp i modellen. Den som fanns tillgänglig under arbetet hade bara mätdata ned till 70000 rpm. Detta resulterade i en överskattning av massflödet i den lägre regionen i den av GT-Power framställda kompressormappen. Detta pga. att GT-power verkar överskatta massflödet under extrapolationen av mappen. För att få ett korrekt simulerat turbovarvtal under transienten var turbineffektivitetsmultiplikatorer introducerade. Med det var inte tillräckligt med tvåpunkts kalibrering av dessa och låta GT-Power interpolera emellan utan flera varvtal behövde kalibreras in för att få ett korrekt simulerat turbovarvtal. Andra viktiga områden att modifiera för att kunna simulera transienter var förbränningen, luft/bränsleförhållandet och grenrörets termiska egenskaper. När sedan geometrin i modellen förändrades krävdes en omkalibrering av turbineffektivitetsmultiplikatorerna. Studien var uppdelad i en kalibreringsdel och en valideringsdel. I kalibreringsdelen kalibrerades GM-motorn med modellbeteckningen L850 mot transienta mätdata. När modellen var kalibrerad studerades hur väl den kunde simulera samma motor men med olika rörgeometrier på insug och avgassidan. Detta för att ta reda på hur mycket kalibreringen behöver ändras när geometrin ändras.