在 20 世纪 70 年代之后，计算机技术的迅速发展和普及，人们所掌握的数值计算方法更 加成熟先进，大大加快了内燃机缸内工作过程模拟研究的进程。在这方面上，英国帝国理工 学院和美国的 LosAlamos 国家实验室在研究领域一直位于翘首。LosAlamos 国家实验室开发

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出的KIVA 程序在对内燃机燃烧流动过程模拟的研究上起到了关键的作用。 知识是不分国界的，通过对国外先进的数值方法以及数学模型的借鉴和探索，国内的相

关领域的研究人员也取得了很大的进展，一些革新的内燃机工作模拟模型和程序也如雨后春 笋般开发出来。例如由北京理工大学开发的 RES3C-II，是用来进行内燃机三维工作过程模拟 的程序；由中科大火灾科学院重点实验室研发的大型微机化程序 IPIC-CFD，用来计算直喷式 柴油机螺旋进气道及缸内空气的运动；同济大学和江苏理工大学共同开发出一套专门对涡流 室式柴油机进行工作过程模拟的程序 Engine-II 等[12]。

可见人类对于内燃机工作过程模拟技术的研究是充满前景的，有太多的未知等待着我们 去探索。

1.1.3 常用发动机仿真软件的介绍

（1）AVL Boost

AVL-Boost 是一套模拟程序，它的开发是为了帮助搭建整台发动机的模型。通过利用 AVL BOOST，我们可以在设计阶段预测发动机的稳态性能，同时我们还可以对成型的发动机的热力 学过程进行分析。通过应用 AVL -Boost 来进行模拟仿真研究，可以大大的减少在昂贵试验台 架上的投资。发动机的性能分析模块，线性声学分析模块和尾气净化装置模块一起构成了 AVL- Boost 这个程序[13]。

（2）AVL-Fire 当我们需要对最复杂的内燃机缸内流动，进气道流动以及详细的喷雾燃烧现象等求解时，

我们能够借用发动机的三维流动分析软件来进行分析从而对燃烧室结构，进气道形状的设计 进行优化。这个软件集结了前处理、求解器以及后处理于一体。可以在相同的一个界面里实 现三维流动分析的完整经过[14]，用户界面极其友好。

（3）Fluent

Fluent 是一款商用 CFD 软件包，目前在国际上比较受欢迎，在美国的市场占有将近 6 成 的占有率[7]。当我们需要对流体、热传递和化学反应等相关知识研究时可以利用这个软件。 它的优点是拥有先进的数值计算方法，人性化的前后处理性能以及涵盖了绝大部分的物理模 型，在汽车设计领域有着广泛的应用。Fluent 软件最大的一个特点是它的通用化，针对不同 的领域，不同情况下的流动物理问题，它会采用最适合的解决算法在稳定性，精度以及计算 速度方面达到最佳化。

（4）ADAMS

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ADAMS 全称为 Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems，即“机械系统动力学 自动分析”，该软件由美国 MDI 公司研发出一种仿真分析软件[7]。ADAMS 软件的应用范围 极其广泛，我们可以利用它来进行机械系统的性能，运动范围以及强度载荷的模拟仿真。该 软件主要由工具箱，扩展模块，接口模块，专业领域模块以及基本模块五种模块组成[15]。我 们不仅能够应用通用模块对常见的机械系统进行仿真，而且还可以应用在针对特定工业应用 领域的研究工作中。

（5）ANSYS

ANSYS 是一款主要用来进行有限元分析的软件，由美国的 ANSYS 公司研发生成的[4]。 它主要由三个部分组成，包括：前处理模块，分析计算模块以及后处理模块，是当下计算机 分析领域一款很是流行和方便的有限元分析软件。它可以通过与大部分 CAD 软件接口来进行 数据的交换和共享，属于现代产品设计中的高级 CAE 工具之一[16]，可见 ANSYS 软件的功能 极为强大，应用起来也极为方便。同时，在对融结构、电场、流体、磁场等分析时，ANSYS 软件也能够起到至关重要的作用。