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燃烧过程的最优控制

本文分析了燃烧过程控制的特点,介绍了一种自寻  (本文共6页) 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

燃醇基燃料锅炉燃烧系统优化建模与智能控制研究

醇基燃料作为新型的替代能源对煤气、汽油、柴油等常规燃料不但有着完全可替代性,而且制取技术成熟,燃烧产物不对环境构成危害,是一种比较理想的替代燃料,具有广阔的应用前景,然而醇基燃料并未得到广泛的应用,其中一个重要的原因就是目前醇基燃料的燃烧技术控制还未成熟,因此本文就燃醇基燃料锅炉的燃烧系统优化建模与智能控制进行研究,在分析该类型锅炉特性的基础上,提出了一套醇基燃料这一新型清洁替代燃料燃烧优化控制的可行方法。论文主要工作与创新之处如下:(1)结合了遗传算法、量子计算、混沌理论的优点,提出了一种新型的优化算法——混沌量子遗传算法,大大提高了算法的并行度和搜索能力。典型函数的测试结果表明该算法具有很高的搜索效率。(2)采用泛函分析的理论建立燃醇基燃料锅炉燃料消耗的最优化模型,同时运用混沌量子遗传算法对其中的参数进行寻优,找到一条用于醇基燃料流量控制的燃醇基燃料锅炉水温最优升温曲线。(3)利用模糊综合评判理论和自动获取权重的量子混沌优化...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

直喷式柴油机燃烧噪声机理及优化方法研究

柴油机工作过程粗暴,振动噪声问题非常突出。燃烧噪声在柴油机总辐射噪声中占有非常大的比重,对内燃机振动噪声性能有着主导性的影响。本文针对柴油机燃烧噪声的机理、影响因素和优化方法进行了深入系统的试验研究和理论分析,并以某直喷式柴油机为.例,对其燃烧噪声进行了优化设计,取得了显著的研究成果。建立了柴油机燃烧噪声产生机理模型,深入研究了缸内压力信号和振动、噪声信号在时域和频域之间的关系,指出了燃烧激励和振动、噪声响应之间的紧密联系。系统地从振动噪声、缸内燃烧过程和压力振荡三个方面研究了喷油参数(共轨压力、主喷提前角、预喷间隔和预喷油量)在不同转速工况下对燃烧噪声的影响规律和机理,揭示了柴油机燃烧噪声受到影响的主要成分及关键因素,为柴油机燃烧噪声的优化设计提供了理论上的支持及参考。建立了不同喷油阶段压力振荡能量的计算模型,并将信号处理技术应用到缸内压力振荡的时-频特性研究中,对多次喷油柴油机缸内气体压力振荡的能量及时-频特性进行了细致的研...  (本文共203页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

宽馏程燃料及燃烧边界条件对压燃式发动机燃烧及排放的影响研究

针对传统柴油机混合时间短、混合气形成不均匀难以同时降低NOx和PM排放的问题,预混合压缩着火燃烧模式作为内燃机未来实现高效清洁燃烧的重要手段,受到国内外研究者的普遍关注。利用理化特性介于汽油和柴油之间的宽馏程燃料,实现汽油机预混合气形成方式和柴油机的压缩着火方式统一化的燃烧模式,可以同时发挥汽油机和柴油机在经济性和排放性方面各自的优点,将是未来内燃机实现高效清洁燃烧的有效途径。本文以提高内燃机热效率、同时降低NOx和PM为目标,提出了宽馏程燃料与燃烧边界条件协同作用的内燃机燃烧过程优化控制的思想,通过台架试验与仿真计算相结合的研究手段,探求宽馏程燃料、EGR、燃油喷射参数的自变量、组合变量结合实现内燃机燃烧过程控制参数优化的方法和技术。揭示宽馏程燃料、喷射参数、缸内活化条件、温度条件对压燃式发动机燃烧过程的影响规律和影响机理,寻求宽馏程燃料与燃烧边界条件协同作用的内燃机燃烧过程优化控制策略,探索同时降低NOx和碳烟排放、改善燃烧...  (本文共202页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

面向飞/推一体化系统的冲压发动机最优控制问题研究

吸气式飞行器在高超声速飞行时,巨大燃烧损失和气动阻力使其加速过程较长,使得对其的设计需要弱化传统的设计点,从包含加速段的整体飞行过程的角度来考虑飞/推系统的优化问题。由于吸气式高超声速飞/推系统较强的飞/推耦合特性以及冲压发动机内流动与燃烧耦合的分布式参数特性,对冲压发动机的优化设计和控制需要从飞/推一体化的角度出发。为了拓宽冲压发动机的飞行空域,提高其推进性能,并分析飞/推系统关键参数对系统性能的影响,本文基于最优控制理论与相关方法,面向冲压发动机推进的飞/推系统存在的若干最优化设计和控制问题,开展了如下几个方面的研究:冲压发动机推进的飞/推系统在超声速飞行中的轨迹选择需要考虑其较强的飞/推耦合特性。基于此目的,将竖直平面的飞行器动力学模型和理想的冲压发动机模型相结合,提出了考虑推进系统推进机理的飞/推一体化模型,并构建了一般性的飞/推系统加速过程轨迹最优控制问题。分别以直接法和间接法推导最优轨迹问题的求解过程,并针对一个典型...  (本文共136页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

高浓度煤粉着火低NO_x排放特性的机理及试验研究

煤粉的高效、低污染燃烧一直都是国际社会共同关注的焦点问题,高浓度煤粉燃烧技术虽具有强化稳燃和低NO_x排放二大特性,但却缺乏工程推广应用的理论指导。基于这样的工程背景,本文以热力工况与实际煤粉锅炉相似的一维沉降炉试验台为依托,选取从无烟煤→烟煤→褐煤的电厂典型用煤,借助热天平、多组分烟气分析仪、气相色谱仪、N_2吸附仪、SEM电镜扫描仪与XRD衍射仪等测试手段,通过宏观测试与微观分析相结合的方法,对高浓度煤粉(0.248~2.136kgc/kga)燃烧过程中C、H、N元素的迁徙特性、中间含氮化合物HCN与NH_3的析出特性、NO_x的沿程与动态释放特性等方面进行了详细的机理分析及大量的试验研究。在大量试验数据的基础上,通过数理统计、概率论、灰色模糊数学及运筹学理论,对影响高浓度煤粉着火特性指标的不同影响因子进行了深入的剖析,并建立了高浓度煤粉燃烧条件下的预测模型与最优数学模型。本文的主要研究工作及成果包括:(1) 通过热重-差热...  (本文共214页) 本文目录 | 阅读全文>>