發動機的研制涉及空氣動力、燃燒傳熱、自動控制等多方面的問題。相比基于物理樣機試驗的傳統涉及方法，數值模擬仿真設計方法大大地節約了研發成本、縮短了研發周期。

對于發動機一維概念設計，CMCL燃燒仿真解決方案可以幫助用戶快速準確實現點火、熄火、失火、火焰傳播以及著火延遲時間和排放等過程的模擬；對于燃油霧化等多相流問題，可通過CFD仿真技術進行精確仿真。全流程的燃燒仿真解決方案能幫助設計人員實現多領域、多維度的燃燒仿真計算。

CMCL軟件起源于劍橋，可提供領先的燃料、燃燒及排放仿真解決方案。其軟件包括:kinetics?（燃料，排放和后處理的化學反應模型）、SRM EngineSuite?（內燃機物理化學模型）、MoDS?（模擬功能的自主機器學習和高級統計）以及Explorer?（可視化的后處理工具），彌補了計算流體力學（CFD）與零維/一維均質反應模型方法之間的空白，可為用戶提供高效的燃料、燃燒以及排放解決方案。

產品功能

01 Kinetics：燃料，排放和后處理的化學反應模型

·學術前沿的粒度分布模型

·化學反應器（均質，非均質，平衡等）

·簡化/瀏覽化學機制，反應路徑分析，靈敏度和通量分析

·試驗燃料模型的反應路徑結構

·支持自定義化學機制與模型

·點火延遲矩陣，表面化學

·反應堆網絡

02 SRM Engine Suite:內燃機物理化學模型

·適用于火花點火 ，壓燃和xCCI燃燒模式

·適用于常規燃料和新型燃料

·可靠，準確的排放（氣相和顆粒物）評估

·穩定和不規則燃燒（爆震，失火）特征分析

·廣泛的預校準實例庫，并提供全面的技術支持

·獨立運行或與第三方行業標準CAE工具一起運行

·借助MoDS的機器學習（ML）輔助工作流，用于自動模型校準，驗證和快速響應/代理模型生成

03 MoDS:模擬功能的自主機器學習和高級統計

·自動模型校準（參數估計）

·智能實驗設計（DoE）

·數據驅動模型的高維度代理模型

·多目標優化和多標準決策

·不確定性傳播和敏感性分析

·運行獨立或與第三方軟件鏈接的API

產品優勢及特色

· 不需要劃分網格，計算時間少（分鐘級）。

· 具備批處理和并行計算能力。

· 適合多種燃料計算：汽油、柴油、生物質燃料、CNG以及混合燃料。

· 可以計算多種排放物：PM、NOx、UHCs、CO等。

· 依托準確的湍流、傳熱、MDI、EGR、燃油揮發性等模型，可實現燃燒和排放預測。

· 適當地考慮化學反應動力學，涵蓋點火、熄火、失火、火焰傳播和排放多個過程。

· 易于與一維軟件（例如GT-POWER）耦合計算。

SRM Engine Suite耦合具有后處理模塊的一維計算軟件

·使用簡便。預置了豐富的反應器模型，用戶可直接復制使用，如壓燃直噴發動機、直噴-火花塞點火發動機、均質壓燃發動機、CV、CP、PSR、PFR、尾氣后處理（例如DOC、SCR、顆粒過濾）等。

反應器模型

· 具有模型校準與驗證功能。MoDS基于機器學習，可根據實驗數據（如壓力、排放）對計算模型進行校準，經校準后的模型可以提升預測準確度。

校準原理

校準后理化模型與實驗數據對比

產品應用

動力總成

·重型與常規車輛、非公路機械和船舶內燃發動機模擬與分析

· 燃料，燃燒，排放和性能分析

· 耦合CAE,1D CFD,3D CFD

能源 & 化工

·流程和系統的技術經濟及敏感性分析

· 化學和能源過程的流程工程分析

· 氣相合成有機和無機納米材料

案例1：重型發動機燃燒和排放

本案例為 CMCL Innovations 與卡特彼勒公司的合作項目，CMCL數字工程應用于卡特彼勒C4.4重型壓燃柴油機的測量數據，以實現燃燒特性和發動機排放預測。

案例2：汽車尾氣納米顆粒排放瞬態模擬

針對汽車尾氣中的納米顆粒較難檢測的問題，本案例展示CMCL軟件中kinetics & SRM Engine Suite在物理化學建模中預測發動機氣相及顆粒物排放的能力，以及MoDS生成用于瞬態仿真的高維與快速響應替代模型的能力。

審核編輯 黃宇