以某農(nóng)用高壓共軌柴油機為研究對象,將應用試驗設計(design of experiment, DoE)與數(shù)值仿真相結合,對柴油機的結構參數(shù)進行優(yōu)化仿真。選取柴油機進氣系統(tǒng)參數(shù)與配氣相位作為設計變量,通過試驗獲得設計目標的響應特性,擬合得到響應面近似模型。應用遺傳預測算法進行多參數(shù)多目標優(yōu)化求解,得到柴油機常用工況下的最佳設計參數(shù)。研究結果表明:設計參數(shù)優(yōu)化后,柴油機的有效扭矩提高了2.6%,有效比油耗降低了2.5%,排氣溫度降低了16.7%。

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【部分圖文】：

圖3 柴油機一維仿真模型

結合離散的進氣系統(tǒng),在GT-Power軟件中構建一維柴油機仿真模型,見圖3。在轉速為1000～2400r/min時,定義8個工況點進行柴油機性能試驗和仿真,計算時間步長為100個發(fā)動機循環(huán),以串行方式來提交仿真計算,利用Origin繪圖軟件對仿真與試驗結果進行對比分析。柴油機性....

圖4 柴油機性能試驗與仿真曲線對比

在轉速為1000～2400r/min時,定義8個工況點進行柴油機性能試驗和仿真,計算時間步長為100個發(fā)動機循環(huán),以串行方式來提交仿真計算,利用Origin繪圖軟件對仿真與試驗結果進行對比分析。柴油機性能試驗與仿真曲線對比如圖4所示。由圖4可知,仿真與試驗數(shù)據(jù)之間的誤差較小,小....

圖5 進氣正時與排氣正時對有效扭矩的響應面

f(x)=237.8+1.1678φ1-11.987φ2-0.2946d-0.1901l1-0.2464l2-5.2128φ1φ2+0.4175φ1d-0.0565φ1l1+0.2461φ1l2-0.063φ2d+1.0433φ2l1-0.5196φ2l2-....

圖6 排氣正時遺傳預測算法迭代過程

為了獲得響應面模型方程的全局最優(yōu)解,本文中在標準的遺傳預測算法中采用浮點數(shù)編碼進行選擇、交叉、變異。定義最大迭代次數(shù)為100次,收斂判斷條件定義為在25個迭代后響應不再發(fā)生變化。初始群體是40個,突變率是10%,交叉概率0.1%,變異概率0.01%。選擇方式是最優(yōu)淘汰制,雜交方式....

本文編號：4033755