基于可調(diào)參數(shù)的某發(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2022-09-17 12:32
在發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)過程中,從產(chǎn)品研發(fā),優(yōu)化到試驗(yàn)階段都可對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能進(jìn)行優(yōu)化。發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定試驗(yàn)作為發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)階段中極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能改善有著至關(guān)重要的作用。在標(biāo)定過程中對(duì)各性能參數(shù)進(jìn)行綜合考慮并尋求一種綜合效果最佳的理想方案將是一項(xiàng)復(fù)雜繁瑣的工作,對(duì)標(biāo)定工程師的理論和實(shí)踐能力要求都很高,因此,為了便于標(biāo)定工程師高效完成標(biāo)定試驗(yàn),對(duì)標(biāo)定過程中主要的可調(diào)參數(shù)進(jìn)行仿真優(yōu)化研究顯得尤為重要。本文的主要研究?jī)?nèi)容是以團(tuán)隊(duì)在研的某汽油機(jī)為研究對(duì)象,分析該發(fā)動(dòng)機(jī)的主要可調(diào)參數(shù)對(duì)其動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、燃燒過程和排放性的影響,通過構(gòu)建數(shù)值模型并采用多目標(biāo)優(yōu)化方法,得到滿足多目標(biāo)開發(fā)要求的可調(diào)參數(shù)MAP圖,在發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定試驗(yàn)中為標(biāo)定工程師提供了一定的參考和指導(dǎo)。主要研究?jī)?nèi)容有:(1)搭建了汽油機(jī)性能仿真模型并利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)該模型進(jìn)行標(biāo)定,確保其模型計(jì)算符合實(shí)際狀態(tài),以用作指導(dǎo)實(shí)踐的有效參考依據(jù)。基于搭建的GT-POWER模型,分析了空燃比、點(diǎn)火時(shí)刻和配氣相位對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和燃油消耗率的影響。結(jié)果表明,空燃比在較高轉(zhuǎn)速對(duì)扭矩影響明顯,且在全轉(zhuǎn)速內(nèi)對(duì)有效燃油消耗率影響較顯著;隨著空燃比的增加...
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)可調(diào)參數(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.3 優(yōu)化軟件研究現(xiàn)狀
1.3 研究主要內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
2 發(fā)動(dòng)機(jī)性能仿真理論及模型搭建
2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)工作過程數(shù)值模擬理論
2.1.1 進(jìn)排氣系統(tǒng)一維非定常流動(dòng)理論
2.1.2 缸內(nèi)熱力學(xué)過程理論
2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)性能仿真平臺(tái)建立與標(biāo)定
2.2.1 性能仿真模型的建立
2.2.2 性能仿真模型標(biāo)定
2.3 本章小結(jié)
3 可調(diào)參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響
3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)分類及評(píng)價(jià)指標(biāo)
3.2 空燃比對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響
3.2.1 空燃比參數(shù)的分析
3.2.2 空燃比隨轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化規(guī)律
3.2.3 空燃比對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響
3.3 點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響
3.3.1 點(diǎn)火時(shí)刻參數(shù)分析
3.3.2 點(diǎn)火時(shí)刻隨轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化規(guī)律
3.3.3 點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響
3.4 配氣相位對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響
3.4.1 配氣相位參數(shù)分析
3.4.2 配氣相位對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響
3.5 本章小結(jié)
4 可調(diào)參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程及排放性的影響
4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒模型建立及驗(yàn)證
4.1.1 缸內(nèi)燃燒模型的建立
4.1.2 缸內(nèi)燃燒模型的驗(yàn)證
4.2 空燃比對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程和排放性能的影響
4.2.1 空燃比對(duì)燃燒過程參數(shù)的影響
4.2.2 空燃比對(duì)排放性能的影響
4.3 點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程和排放性能的影響
4.3.1 點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)燃燒過程參數(shù)的影響
4.3.2 點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)排放性能的影響
4.4 本章小結(jié)
5 空燃比和點(diǎn)火時(shí)刻仿真優(yōu)化
5.1 優(yōu)化概述
5.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)變量和響應(yīng)
5.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法
5.3 近似模型建立
5.4 基于近似模型的多目標(biāo)優(yōu)化
5.4.1 多目標(biāo)優(yōu)化方法
5.4.2 優(yōu)化算法基本原理
5.4.3 優(yōu)化模型建立
5.5 優(yōu)化結(jié)果分析
5.5.1 空燃比和點(diǎn)火時(shí)刻計(jì)算結(jié)果分析
5.5.2 發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化結(jié)果分析
5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多目標(biāo)優(yōu)化的發(fā)動(dòng)機(jī)性能模型標(biāo)定[J]. 穆建華,夏志豪,盧兆強(qiáng),梁源飛. 內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置. 2014(05)
[2]某重型汽車動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性仿真與匹配優(yōu)化[J]. 杜子學(xué),顏溯,劉記君. 汽車技術(shù). 2011(10)
[3]基于燃油經(jīng)濟(jì)性的汽車動(dòng)力傳動(dòng)系匹配優(yōu)化[J]. 杜子學(xué),劉記君. 汽車工程師. 2011(04)
[4]基于粒子群神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化氫發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火提前角[J]. 王麗君,楊振中,張慶波,葛臨東. 小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車. 2010(04)
[5]缸內(nèi)直噴汽油機(jī)噴霧、混合氣形成和燃燒過程的三維數(shù)值模擬[J]. 白云龍,王志,帥石金,王建昕. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2010(02)
[6]配氣相位對(duì)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和排放的影響[J]. 焦運(yùn)景,張惠明,楊志勇,張自立,司鵬,程輝. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2009(08)
博士論文
[1]重載汽車動(dòng)力學(xué)性能與多目標(biāo)優(yōu)化研究[D]. 張景梅.北京交通大學(xué) 2018
[2]高速汽油機(jī)燃用丁醇汽油的性能及化學(xué)反應(yīng)機(jī)理研究[D]. 劉凱敏.湖南大學(xué) 2018
[3]白車身前端結(jié)構(gòu)—材料—性能一體化輕量化多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 王傳青.吉林大學(xué) 2016
[4]活塞式煤油發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火提前角仿真計(jì)算與試驗(yàn)研究[D]. 李冰林.南京航空航天大學(xué) 2011
[5]二沖程煤油發(fā)動(dòng)機(jī)性能數(shù)值模擬與噴油控制研究[D]. 陳林林.南京航空航天大學(xué) 2009
[6]基于近似模型的汽車輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[D]. 張勇.湖南大學(xué) 2009
碩士論文
[1]配氣相位對(duì)阿特金森循環(huán)汽油機(jī)經(jīng)濟(jì)性影響規(guī)律研究[D]. 徐英健.吉林大學(xué) 2018
[2]Atkinson循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的改型設(shè)計(jì)及多目標(biāo)優(yōu)化[D]. 李燦.湖南大學(xué) 2018
[3]基于熱功轉(zhuǎn)換過程相似性研究的汽油機(jī)性能標(biāo)準(zhǔn)數(shù)模開發(fā)[D]. 胡濤.湖南大學(xué) 2018
[4]某摩托車用高速汽油機(jī)性能優(yōu)化研究[D]. 任翠翠.湖南大學(xué) 2018
[5]缸內(nèi)直噴汽油機(jī)噴射參數(shù)對(duì)燃燒過程的影響[D]. 鄧綺慧.吉林大學(xué) 2017
[6]基于FIRE氫內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火提前角優(yōu)化[D]. 楊敏敏.華北水利水電大學(xué) 2017
[7]摩托車用高速汽油機(jī)性能仿真及優(yōu)化研究[D]. 羅亞妮.湖南大學(xué) 2017
[8]基于改進(jìn)遺傳算法的高速汽油機(jī)性能優(yōu)化方法研究[D]. 郝蒙蒙.天津大學(xué) 2017
[9]配氣機(jī)構(gòu)參數(shù)對(duì)汽油機(jī)低速扭矩影響的研究[D]. 賈銀.吉林大學(xué) 2016
[10]Otto循環(huán)改Atkinson循環(huán)汽油機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳小強(qiáng).湖南大學(xué) 2016
本文編號(hào):3679229
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)可調(diào)參數(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.3 優(yōu)化軟件研究現(xiàn)狀
1.3 研究主要內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
2 發(fā)動(dòng)機(jī)性能仿真理論及模型搭建
2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)工作過程數(shù)值模擬理論
2.1.1 進(jìn)排氣系統(tǒng)一維非定常流動(dòng)理論
2.1.2 缸內(nèi)熱力學(xué)過程理論
2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)性能仿真平臺(tái)建立與標(biāo)定
2.2.1 性能仿真模型的建立
2.2.2 性能仿真模型標(biāo)定
2.3 本章小結(jié)
3 可調(diào)參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響
3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)分類及評(píng)價(jià)指標(biāo)
3.2 空燃比對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響
3.2.1 空燃比參數(shù)的分析
3.2.2 空燃比隨轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化規(guī)律
3.2.3 空燃比對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響
3.3 點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響
3.3.1 點(diǎn)火時(shí)刻參數(shù)分析
3.3.2 點(diǎn)火時(shí)刻隨轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化規(guī)律
3.3.3 點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響
3.4 配氣相位對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響
3.4.1 配氣相位參數(shù)分析
3.4.2 配氣相位對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響
3.5 本章小結(jié)
4 可調(diào)參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程及排放性的影響
4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒模型建立及驗(yàn)證
4.1.1 缸內(nèi)燃燒模型的建立
4.1.2 缸內(nèi)燃燒模型的驗(yàn)證
4.2 空燃比對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程和排放性能的影響
4.2.1 空燃比對(duì)燃燒過程參數(shù)的影響
4.2.2 空燃比對(duì)排放性能的影響
4.3 點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程和排放性能的影響
4.3.1 點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)燃燒過程參數(shù)的影響
4.3.2 點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)排放性能的影響
4.4 本章小結(jié)
5 空燃比和點(diǎn)火時(shí)刻仿真優(yōu)化
5.1 優(yōu)化概述
5.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)變量和響應(yīng)
5.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法
5.3 近似模型建立
5.4 基于近似模型的多目標(biāo)優(yōu)化
5.4.1 多目標(biāo)優(yōu)化方法
5.4.2 優(yōu)化算法基本原理
5.4.3 優(yōu)化模型建立
5.5 優(yōu)化結(jié)果分析
5.5.1 空燃比和點(diǎn)火時(shí)刻計(jì)算結(jié)果分析
5.5.2 發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化結(jié)果分析
5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多目標(biāo)優(yōu)化的發(fā)動(dòng)機(jī)性能模型標(biāo)定[J]. 穆建華,夏志豪,盧兆強(qiáng),梁源飛. 內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置. 2014(05)
[2]某重型汽車動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性仿真與匹配優(yōu)化[J]. 杜子學(xué),顏溯,劉記君. 汽車技術(shù). 2011(10)
[3]基于燃油經(jīng)濟(jì)性的汽車動(dòng)力傳動(dòng)系匹配優(yōu)化[J]. 杜子學(xué),劉記君. 汽車工程師. 2011(04)
[4]基于粒子群神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化氫發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火提前角[J]. 王麗君,楊振中,張慶波,葛臨東. 小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車. 2010(04)
[5]缸內(nèi)直噴汽油機(jī)噴霧、混合氣形成和燃燒過程的三維數(shù)值模擬[J]. 白云龍,王志,帥石金,王建昕. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2010(02)
[6]配氣相位對(duì)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和排放的影響[J]. 焦運(yùn)景,張惠明,楊志勇,張自立,司鵬,程輝. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2009(08)
博士論文
[1]重載汽車動(dòng)力學(xué)性能與多目標(biāo)優(yōu)化研究[D]. 張景梅.北京交通大學(xué) 2018
[2]高速汽油機(jī)燃用丁醇汽油的性能及化學(xué)反應(yīng)機(jī)理研究[D]. 劉凱敏.湖南大學(xué) 2018
[3]白車身前端結(jié)構(gòu)—材料—性能一體化輕量化多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 王傳青.吉林大學(xué) 2016
[4]活塞式煤油發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火提前角仿真計(jì)算與試驗(yàn)研究[D]. 李冰林.南京航空航天大學(xué) 2011
[5]二沖程煤油發(fā)動(dòng)機(jī)性能數(shù)值模擬與噴油控制研究[D]. 陳林林.南京航空航天大學(xué) 2009
[6]基于近似模型的汽車輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[D]. 張勇.湖南大學(xué) 2009
碩士論文
[1]配氣相位對(duì)阿特金森循環(huán)汽油機(jī)經(jīng)濟(jì)性影響規(guī)律研究[D]. 徐英健.吉林大學(xué) 2018
[2]Atkinson循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的改型設(shè)計(jì)及多目標(biāo)優(yōu)化[D]. 李燦.湖南大學(xué) 2018
[3]基于熱功轉(zhuǎn)換過程相似性研究的汽油機(jī)性能標(biāo)準(zhǔn)數(shù)模開發(fā)[D]. 胡濤.湖南大學(xué) 2018
[4]某摩托車用高速汽油機(jī)性能優(yōu)化研究[D]. 任翠翠.湖南大學(xué) 2018
[5]缸內(nèi)直噴汽油機(jī)噴射參數(shù)對(duì)燃燒過程的影響[D]. 鄧綺慧.吉林大學(xué) 2017
[6]基于FIRE氫內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火提前角優(yōu)化[D]. 楊敏敏.華北水利水電大學(xué) 2017
[7]摩托車用高速汽油機(jī)性能仿真及優(yōu)化研究[D]. 羅亞妮.湖南大學(xué) 2017
[8]基于改進(jìn)遺傳算法的高速汽油機(jī)性能優(yōu)化方法研究[D]. 郝蒙蒙.天津大學(xué) 2017
[9]配氣機(jī)構(gòu)參數(shù)對(duì)汽油機(jī)低速扭矩影響的研究[D]. 賈銀.吉林大學(xué) 2016
[10]Otto循環(huán)改Atkinson循環(huán)汽油機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳小強(qiáng).湖南大學(xué) 2016
本文編號(hào):3679229
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