陈昊天，张 琨，邓康耀，2，王 真，崔 毅，2

(1.上海交通大学 动力机械与工程教育部重点实验室，上海 200240；2.高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海 200240；3.天际汽车科技有限公司，上海 201821)

0 概述

仿真模型和软件在发动机的研究和设计工作中起着十分重要的作用。在发动机基础研究过程中，仿真分析可以获得试验难以测量的参数，更深入地探寻宏观、微观机理和规律；在设计开发过程中，可以预先得知发动机的性能并加以改进，减少对试验的依赖，降低开发成本，显著提高开发效率。

在发动机工作过程仿真方面，国外在20世纪70年代就开发了充满-排空模型(filling and empty model)[1]、一维特征线计算模型[2]，到20世纪90年代又开发出了基于有限容积法的模型[3]。在这些模型和算法的基础上，开发了具有图形化界面、通用的商业软件，市场占有率比较高的有美国GAMMA Tech公司的GT-Power、奥地利AVL公司的Boost、英国Ricardo公司的WAVE等。国内也在20世纪80年代开展了发动机性能仿真研究，并不断改进仿真算法以提高计算精度和效率[4-5]。国内虽然在发动机性能仿真算法研究方面基本与国外同步，但是在通用性能软件开发方面与国外仍有较大差距。开发具有自主知识产权的发动机仿真软件，对提升发动机的设计开发水平尤其是非常规用途发动机开发，具有重要的意义。

程序开发的一个难点在于实际问题的抽象化及模型的选择。本文中介绍了一种发动机性能仿真软件的开发思路，将复杂的发动机物理模型抽象成可以编程实现的数学模型，并基于此开展了一种全新的发动机性能仿真软件开发工作；……