本文關鍵詞：GA-BP柴油機NO_x排放預測模型的建立及實船應用研究

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【摘要】：隨著航運業(yè)的迅速發(fā)展以及人們環(huán)保意識的增強,船舶廢氣排放控制面臨著越來越嚴格的要求。其中,對船舶柴油機NOx排放控制是重要的環(huán)節(jié)之一。本文立足于MARPOL公約附則Ⅵ國內(nèi)化實施的背景,建立了W6L20C型柴油機NOx排放GA-BP預測模型,并在此基礎之上,對模型如何在實船上應用進行了研究。 首先,本文分析了船舶柴油機NOx的生成機理,介紹了柴油機NOx比排放值計算方法及NOx預測算法的基本知識。 然后通過深入分析臺架試驗中柴油機NOx排放的影響因素,確定了以柴油機轉(zhuǎn)速和功率作為模型輸入?yún)?shù)。采用L-M算法訓練BP網(wǎng)絡,該方法與傳統(tǒng)梯度下降法相比,網(wǎng)絡可以在更短的時間內(nèi)完成收斂。同時,為了提高網(wǎng)絡的全局搜索能力,采用遺傳算法優(yōu)化了BP網(wǎng)絡的初始連接權值和閾值。在此基礎之上,以W6L20C型柴油機臺架試驗數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù),建立了船舶柴油機NOx排放GA-BP預測模型,并對預測模型進行了訓練及驗證。與采用梯度下降法訓練的船舶柴油機NOx排放BP神經(jīng)網(wǎng)路預測模型相比,本文所建立的模型在收斂速度和泛化能力方面都有了一定的提高。并利用建立好的GA-BP預測模型對W6L20C型柴油機NOx排放性能進行了預測和分析。 最后,分析了實船柴油機NOx排放性能影響因素及模型在實船上的適用條件,并通過實例分析了環(huán)境條件對船舶柴油機NOx排放性能影響程度。對實船柴油機NOx排放測試循環(huán)工況點的選擇提出了建議,這樣就可以利用所建立的GA-BP模型按照建議的測試循環(huán)工況點對柴油機的NOx排放特性進行預測,再根據(jù)各工況點對應的加權因數(shù)計算出該柴油機的NOx比排放值,為主管機關提供參考作用。在此基礎之上,對以GA-BP船舶柴油機NOx排放預測模型為核心的NOx排放監(jiān)測體系的實現(xiàn)方法進行了研究。
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U664.121;X736.3

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本文編號：1197488