利用微種群遺傳算法結(jié)合計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)構(gòu)建了數(shù)值優(yōu)化平臺(tái),對(duì)一臺(tái)天然氣-柴油雙燃料重型發(fā)動(dòng)機(jī)在中速,低、中和高3個(gè)負(fù)荷下進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化.結(jié)果表明:通過(guò)優(yōu)化柴油兩次噴射時(shí)刻、壓力、首次噴油比例、預(yù)混能量比例(PES)和EGR比例,可以使發(fā)動(dòng)機(jī)在3個(gè)工況下獲得高效清潔的燃燒.在不超過(guò)最大爆發(fā)壓力、最大壓力升高率及排放設(shè)定限值的前提下,均可獲得高于45%的熱效率.隨著負(fù)荷增加,所需PES及EGR率依次增大.柴油首次噴射較早,用來(lái)調(diào)節(jié)壓縮余隙處的活性梯度,第二次在較晚時(shí)刻噴入活塞碗底部區(qū)域,在中、低負(fù)荷工況下,缸內(nèi)呈現(xiàn)出活性控制壓燃(RCCI)燃燒式的梯級(jí)順序燃燒特性.在高負(fù)荷工況下,缸內(nèi)一定程度上展現(xiàn)出柴油微引燃(DPI)燃燒式的燃燒特性.在所有工況下,缸內(nèi)均發(fā)生多點(diǎn)式的著火燃燒.

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

圖5CO、UHC和NOx排放試驗(yàn)值與模擬值對(duì)比

圖4缸內(nèi)壓力和放熱率的試驗(yàn)值與模擬值2數(shù)值優(yōu)化的設(shè)置

圖1數(shù)值優(yōu)化平臺(tái)框架示意

通過(guò)整合微種群遺傳算法程序CONGO[17]和CFD程序CONVERGE[18]構(gòu)建了遺傳算法數(shù)值優(yōu)化平臺(tái)，圖1為優(yōu)化平臺(tái)框架．優(yōu)化開(kāi)始時(shí)，CONGO程序掃描CFD，計(jì)算所有輸入文件，找出需要優(yōu)化的參數(shù)(在文件中已標(biāo)記)，并在其優(yōu)化范圍內(nèi)對(duì)其賦值，然后調(diào)用CFD程序進(jìn)行計(jì)算．作者....

圖2微種群遺傳算法優(yōu)化流程

微種群遺傳算法優(yōu)化流程如圖2所示．其中適應(yīng)度通過(guò)預(yù)先定義的適應(yīng)度函數(shù)決定．選用的適應(yīng)度函數(shù)[18]定義為

圖3上止點(diǎn)時(shí)刻發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)

為了驗(yàn)證所選用物理模型的合理性，對(duì)研究的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了建模，并將模擬值與試驗(yàn)值進(jìn)行了對(duì)比．該發(fā)動(dòng)機(jī)為一臺(tái)單缸重型發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)如表3所示．由于發(fā)動(dòng)機(jī)選用了一個(gè)7孔均布的噴油器，為節(jié)省計(jì)算時(shí)間，僅取燃燒室的1/7區(qū)域進(jìn)行建模，計(jì)算區(qū)域如圖3所示．為進(jìn)一步節(jié)約計(jì)算時(shí)間，所有計(jì)算....

本文編號(hào)：3909032