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基于BP神经网络的内燃机排放性能建模与应用研究

随着内燃机应用领域的不断扩大、内燃机数量的急剧增加(以汽车保有量剧增为代表)以及对大气污染控制的日益严格,内燃机排放及控制问题的研究成为一个热点。本文针对内燃机排放研究手段存在的问题——试验研究所需设备复杂、昂贵;数学建模研究影响因素多而复杂,且无明确的规则可遵循(因内燃机燃烧及排放形成机理尚未完全探明),提出利用神经网络理论建立基于普通试验设备、少量排放试验数据、不用复杂的数学建模与计算即可预测内燃机稳态排放性能、汽车工况法排放以及进气成分对排放的控制作用模型的设想,并进行了实施。主要工作为:1)在充分研究BP神经网络理论及内燃机系统工作特点的基础上,提出了完整的基于BP神经网络的内燃机稳态排放性能模型建模方法。其中,样本确定采用作者提出的变边界新正交设计法;利用6135ZG柴油机试验台测取了建模所需的训练及测试样本。在此基础上,建立了内燃机稳态排放性能预测模型,并将该模型成功地用于内燃机稳态排放特性及十三工况循环排放预测。2  (本文共133页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连海事大学
大连海事大学

液体射流分裂雾化机理及内燃机缸内工作过程的模拟

燃油的分裂与雾化过程实际上是液体射流的一种失稳现象,在工程上常常利用射流的这种失稳过程来实现燃油的雾化,以增加燃油的表面积提高燃烧效率。因此对射流分裂与雾化机理的研究不仅具有重要的理论意义,而且还具有深远的工程应用背景。本文对粘性液体射流分裂与雾化过程的机理进行了理论和数值研究,并将结果应用于内燃机缸内工作过程的模拟中。具体完成了以下几方面的工作。一、概括总结了前人关于射流稳定性及其分裂雾化机理的研究成果,同时还对内燃机工作过程中,燃油在缸内的雾化模型进行了介绍。二、将圆柱形粘性液体射流模型进一步推广,即考虑到气体的粘性在射流分裂与雾化过程中的作用,使射流分裂雾化模型更加完善;采用线性稳定性分析的方法对射流模型进行了求解,得到了具有普遍三维扰动形式下的射流自由表面扰动发展的色散关系;本文手算推导的色散关系得到了代数及符号软件MATHEMATICA的验证。三、对上述的色散关系作了比较详尽的数值分析并针对若干实际工况进行了大量数值计...  (本文共144页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

内燃机的非平稳信号分析方法及其噪声源小波识别技术的研究

内燃机是动力、交通、舰船、石化等国民经济重要领域的关键设备。随着全球范围内环保要求的日益提高,内燃机的噪声控制已成为目前国内外的热点研究问题。解决内燃机的噪声控制问题首先必须在内燃机上找到最大噪声辐射的部位或部件,即主要的噪声源,然后针对主要噪声源的声源特性采取相应的措施,才能够收到预期的效果。目前的研究已经表明,从内燃机表面辐射的声信号中包含有大量的振动噪声源信息。但是由于内燃机复杂的机械结构及能量转换过程所导致的复杂多激励、非稳态和非线性的多重耦合系统特性,使得采用传统的信号分析理论及方法难以完全适用于对一些有用信息进行捕捉和深入分析,因而有关的研究和应用也受到了很大的限制。本文在分析国内外研究现状的基础上,围绕几个难点问题进行了深入和系统的理论和方法研究,并在工程问题进行了实际应用。其中主要内容如下: 1.对内燃机的基本动力学特性进行了系统全面的分析与介绍。通过缸内燃烧气体波动方程的建立和求解,揭示了这一主要冲击激励源的瞬...  (本文共146页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

内燃机流固耦合传热问题数值仿真与应用研究

内燃机受热零部件的传热和热状态研究是内燃机热疲劳可靠性和热平衡研究的基础。随着现代计算技术的发展,基于控制容积法的有限元方法已经可以实现流体与固体的耦合传热与流动数值仿真。本文在分析发动机主要受热零件传热仿真研究特点的基础上,建立了内燃机活塞组—缸套—冷却水—机体流固耦合系统。耦合系统包括了固体与固体之间的耦合传热,也包括了流体和固体之间的耦合传热与流动。将原来单个零件传热仿真时的外边界条件变为内边界,由有限元软件进行内部处理,使传热仿真变得更合理更简单。应用所建立的耦合系统,对算例柴油机稳态工况下的耦合传热、周期性瞬态传热以及冷启动、外特性和负荷特性变工况时的瞬态传热与流动进行了数值仿真。在此基础之上,与内燃机工作过程程序结合,对算例柴油机的整机热平衡进行了仿真,并与实验结果做了对比分析。本文的主要工作内容可以概括为以下几个部分:1) 通过对内燃机主要受热零件传热特性的分析,针对干缸套和湿缸套不同的流动与传热耦合特点,建立了两...  (本文共117页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

内燃机燃烧模拟理论与应用研究

要在越来越高的燃油经济性指标和严格的排放法规的限制下,设计出性能优越,具有市场竞争力的内燃机,成为世界各国的内燃机专家和设计师们面临的一个严峻的挑战,研究内燃机控制排放和提高经济性能的技术,第一步就是要了解内燃机燃烧过程。本文就是利用计算机仿真技术对内燃机燃烧过程进行研究,对柴油机使用可变组分空气的燃烧特性和双燃料发动机复合燃烧特性进行了数值仿真实验和台架实验研究,主要内容如下:总结了内燃机燃烧计算机仿真的一般过程,然后依照此过程对内燃机燃烧过程进行计算机仿真研究。总结了包括基本控制方程和状态方程、湍流流动模型、燃油喷雾模型、湍流燃烧模型、燃烧化学动力学模型、排放模型、缸内传热模型和初始条件和边界条件等在内的较为完整的内燃机缸内过程的三维数学模型的研究成果,上述控制方程和子模型完整地构成了内燃机燃烧过程的数学模型,是内燃机燃烧模拟的理论基础。论述了内燃机燃烧过程各数学模型的数值求解方法,在消化、吸收和借鉴KIVA程序的基础上,编...  (本文共176页) 本文目录 | 阅读全文>>

《柴油机设计与制造》2019年01期
柴油机设计与制造

内燃机适应性及运用方式

0引言数减小;同时又因为气压降低,环境气压与内燃机内燃机的使用寿命不仅与内燃机本身的结构设缸内的压力差减小,内燃机压缩终了时的压力和温计、制造水平有关,也与合理使用有关。合理使用度均降低,使混合气的燃烧速度减缓。充气量下降包括内燃机使用环境和使用方式。本文收集和整理和燃烧速率降低均会使内燃机动力性下降。通常海了内燃机适应性及运用方式方面的信息,仅供读者拔高度每上升1 000 m,发动机功率和扭矩分别下参考。降12%和11%。1内燃机海拔高度的增加同时也会影响到内燃机的怠速内燃机是最为常见的一种热力发动机,其应用领性能。由于进气道内真空度降低,导致进气量不域宽泛,通常可包括:1)各类地面运输车辆(汽车、足,内燃机怠速也会随之下降。海拔高度每增加拖拉机、内燃机车); 2)各类工程机械; 3)农业、1 000 m,对应的怠速会下降50 r/min,同时怠速林业机械; 4)发电站; 5)船舶主机及辅机; 6)军稳定性也会变差。事武备,如...  (本文共2页) 阅读全文>>