基于深度Q学习的网络入侵检测强化学习方法

提出了一种基于Q学习的网络入侵检测方法,将强化学习与深度前馈神经网络方法相结合,为网络环境提供了持续的自主学习能力.同时,使用自动试错方法检测不同类型的网络入侵,并不断增强其检测能力.此外,还提供了微调深度Q学习模型中涉及的不同超参数的细节,以实现更有效的自适应学习.基于NSL-KDD数据集的大量实验结果表明,提出的深度Q学习模型能效检测不同的网络入侵类型,检测准确率优于其他机器学习方法.

喷射策略对正丁醇/柴油双直喷发动机性能的影响

基于三维计算流体软件,对一台小型柴油机进行改进,通过设置同轴喷油器,实现正丁醇和柴油这两种燃料的缸内直喷。基于该计算模型,研究缸内正丁醇的喷射比例和柴油预喷比例对柴油机燃烧和排放特性的影响。结果表明:随着正丁醇喷射比例的增大,缸压和放热率峰值下降,soot生成量和CO生成量都呈现先增大后减少的趋势,而NO_(x)生成量呈现减少的趋势;随着柴油预喷比例的增大,滞燃期缩短,缸压和放热率峰值上升,soot生成量和CO生成量排放物与正丁醇喷射比例增大的结果趋势相同,而NO_(x)生成量呈现上升的趋势。

液滴平壁铺展过程分析

液滴撞击壁面后的铺展行为是液滴撞壁的主要发展模式之一,对喷雾研究具有重要意义.通过对理想光滑壁面和实际粗糙壁面接触角的理论分析,发现壁面粗糙度是引起接触角滞后的主要原因,通过引入壁面阻力建立了粗糙壁面上接触角滞后模型.对接触线附近贴壁区域的流动状态进行分析,引入接触线特征参数求得固液间的黏性剪切力和气液界面上的黏性剪切力.在理论分析的基础上建立了动态接触角随接触线移动速度的变化关系式.通过研究动态接触角随接触线特征参数、液滴黏度、壁面粗糙度和气液表面张力的变化关系,获得了这些因素对液滴碰壁铺展行为的影响规律.

柴油机孔式喷油嘴内空穴流动的模拟分析

利用混合多相流体模型加空穴模型的方法,模拟了柴油机孔式喷油嘴稳定喷射时嘴内的空穴流动现象,分析了空穴在喷油嘴内形成机理及其分布情况。基于这一模型进一步分析了喷射压力、背压和喷孔长径比、喷孔入口圆角比、非轴对称喷孔等几何结构参数对喷孔内空穴分布的影响。通过模拟计算可知,提高喷射压差和减小喷孔入口圆角半径都可以提高空穴强度,同时也发现提高喷孔长径比可以使空穴在喷孔出口截面上分布更为均匀。从燃油空穴雾化理论的角度出发,空穴强度的提高以及在出口截面上的均匀分布都有利于燃油的破碎雾化。

喷孔流动模型及其对高压喷雾计算的影响

对喷孔内液体的流动进行了较为深入的研究,分析了喷孔内空穴产生的机理,建立了相应的流动模型。在该流动模型中,考虑了喷油压力、喷孔几何尺寸、流动因素以及喷雾背压的影响。利用此流动模型并联合KIVA程序对柴油和二甲醚(DME)的喷雾贯穿距和喷雾锥角等喷雾特性进行了模拟计算,并与实验结果进行了对比,结果表明:考虑喷孔内燃油流动过程中空穴的产生,能更真实地反映燃油的喷雾特性。

喷雾过程液滴碰撞模型研究

对喷雾过程重要环节之一液滴碰撞现象进行了理论研究,在O’Rourke随机碰撞模型的基础上,建立了一个新液滴碰撞模型。模型全面考虑了液滴碰撞反弹、聚合、反射分离和摩擦分离4种情况,并引入粒子球半径概念,根据粒子运动的动量守恒关系求解粒子液滴数密度。将模型用于KIVA程序计算了定容室内的喷雾过程,结果表明新碰撞模型修正了原KIVA模型计算的喷雾前端液滴由于聚合而导致半径较大的误差,并表现出较好的网格独立性。

液滴蒸发一维数学模型及其在二甲醚喷雾中的应用

描述了液滴蒸发的一维数学模型及其数值求解方法,并且利用该模型首先对单液滴的蒸发过程和定容燃烧室内二甲醚(DME)的喷雾过程分别进行了模拟计算和分析,然后对二甲醚发动机的喷雾燃烧过程进行了数值模拟,并将模拟结果与KIVA程序中原有的Spalding蒸发模型及实验数据进行了对比.结果表明,一维蒸发模型对蒸发过程的描述较Spalding的零维蒸发模型更为真实.

燃油喷雾初始破碎及二次雾化机理的研究

基于大涡模拟LES(large eddy simulation)理论和VOF(Volume of Fluid)方法,考察了燃油喷雾初始时刻即时间尺度为微秒级的液柱破碎过程,分析了初始破碎的机理,给出了该时间尺度下液柱初始破碎过程的模型;通过对一特定条件下的柴油机喷油器的建模和喷雾过程的大涡数值模拟,获得了液柱初始时刻"伞状头部"的喷雾形态,所得计算结果与相应的试验数据符合较好;数值模拟还直观地展现了液滴背风RT破碎、哑铃型破碎以及液滴的聚集融合等液滴的二次雾化过程。同时,也说明了大涡模拟这种准直接数值方法较之DDM(discrete droplets model)方法所具有的优势和潜力。

二冲程汽油机分层进气系统数值模拟及试验研究

简述了二冲程汽油机分层进气系统的工作原理,并对分层进气过程进行了三维瞬态模拟计算,其计算所需的边界条件通过对发动机进气过程进行一维模拟计算而获得。同时,对分层进气系统进行了实机台架试验。试验结果表明:发动机外特性最低油耗率为348 0g/(kW·h),在整个外特性上平均油耗下降了25 5%。

二甲醚/液化石油气液滴超临界蒸发特性的数值模拟

引入相平衡理论建立了DME-LPG-N2三元气、液高压相平衡,获得了液滴表面各组分的物质的量分数.建立了混合液滴超临界蒸发的计算模型,计算了二甲醚(DME)/液化石油气(LPG)双燃料液滴的蒸发过程,考察了液滴的初始直径、初始组分、环境温度和环境压力对蒸发过程的影响.结果表明:环境压力、温度越大,环境介质(N2)在液滴中的溶解越明显;液滴初始直径越小,蒸发寿命越短;液滴中DME越多,亚临界蒸发过程中的液滴蒸发寿命越长,而超临界蒸发过程中液滴蒸发寿命越短;环境温度越高,液滴蒸发寿命越短;在研究的温度范围内,环境压力越高,在亚临界条件下液滴蒸发寿命越短,而在超临界条件下液滴蒸发寿命越长.

直喷式柴油机二甲醚喷雾燃烧的多维模型研究

使用KIVA程序模拟了小型直喷式柴油机燃用二甲基醚 (DME)的喷雾燃烧过程 ,其中的喷雾模型包括喷嘴空穴流动、射流雾化、液滴破碎和喷雾碰壁等子模型 .对燃烧过程 ,采用了一个简化的化学反应机理和新型的湍流模型———部分搅拌反应器 (PaSR)模型 ,考虑了湍流混合作用对燃烧速率的影响 .由计算所得的缸内压力和放热率曲线与试验值符合较好 ,并分析了缸内瞬态温度场和喷雾粒子轨迹的变化历程 .结果表明 ,柴油机燃用DME时 。

乙炔/空气层流预混火焰中氢气添加对碳烟颗粒生成的影响

构建一维常压稳态层流预混火焰中碳烟颗粒动力学演化过程的数学模型,采用内插值的矩方法对该数学模型进行数值求解,并与含有碳烟前驱物的化学反应机理进行耦合,基于Fortran语言,建立碳烟生长演化的数值计算模型,在此基础上,分析乙炔/空气层流预混火焰中氢气添加对碳烟颗粒生成的影响。研究结果表明:氢气的添加可以通过改变火焰温度、稀释效应以及化学反应抑制作用来改变碳烟形成过程中的化学反应及颗粒动力学事件,从而减缓火焰中PAHs生长,降低碳烟颗粒的成核率、凝并率和表面生长率,对碳烟颗粒的生长起到了一定抑制作用。

二甲醚喷雾碰壁数值模拟与试验研究

基于离散液滴模型(DDM),结合柴油机实际工作情况,建立了喷雾碰壁的数学模型。将该模型与KIVA程序耦合,对多种形态的喷雾碰壁进行了模拟计算。在压力定容室内,利用高速摄影机对二甲醚(DME)和柴油进行了喷雾碰壁的试验研究。将模拟与试验结果进行了对比分析,并考察了碰壁角度、碰壁距离等对DME碰壁过程的影响。获得了DME喷雾碰壁特性的一般规律;在同样条件下,DME喷雾体的壁面扩展度和油膜厚度均比柴油小,说明DME比柴油蒸发速度快,雾化质量好。

二甲醚/液化石油气双燃料液滴蒸发特性的数值研究

以单一组分液滴在静止环境中的蒸发模型为基础,建立多组分液滴蒸发的折算数学模型,并以二甲醚(DME)/液化石油气(LPG)双燃料液滴作为研究对象,对其亚临界蒸发过程进行了详细的模拟研究。获得了各组分在不同环境温度和环境压力下液滴蒸发的湿球温度,以及组分摩尔分数变化时双组分液滴湿球温度的变化情况。考察了液滴中组分的初始摩尔分数、液滴初始温度、环境温度和压力及混合规则对蒸发过程的影响,结果表明:相同环境条件下,混合物的湿球温度随DME摩尔分数的增大而升高;液滴初始质量相同时,DME初始摩尔分数越大,蒸发的时间越长;初始质量及组分初始浓度一样的多组分液滴,初始温度越接近湿球温度,蒸发时间越短;环境压力越高,液滴湿球温度越高,气体混合物扩散系数越小,液滴生存期内加热期所占的比例明显增加,蒸发时间较长;使用混合规则二,蒸发时间较长。

二甲基醚喷雾碰壁实验研究

利用压力定容室配以高速摄影机对柴油代用燃料二甲基醚(DME)进行了喷雾碰壁实验研究,考察了碰壁角度、碰壁距离等因素对二甲基醚喷雾碰壁过程的影响.同时,对柴油的喷雾碰壁也进行了相关的对比实验.基于对实验结果的分析,获得了二甲基醚喷雾碰壁特性的一般规律:随着碰壁入射角的增大,近壁区的空气卷吸作用加强,着壁液滴的数量减少,油膜厚度变薄,喷雾体的壁面扩展度增加;随着碰壁距离增加,喷雾体的壁面扩展度和厚度都有所降低,近壁区的空气卷吸作用减弱;与柴油相比,DME喷雾体的壁面扩展度和厚度较小,说明DME比柴油蒸发速度快,雾化质量较好.

二甲基醚喷雾数值模拟与实验研究

基于KIVA程序对二甲基醚(DME)的喷雾特性进行了三维数值模拟,利用高速摄影机在定容室内对喷雾过程进行了深入的实验研究．分析了环境背压、启喷压力、喷孔直径等因素对喷雾特性的影响．比较和分析了喷雾特性的模拟结果和实验数据,并将二甲基醚的喷雾特性与柴油进行对比．通过研究,获得了DME喷雾锥角、贯穿距和索特平均半径随喷射、环境条件变化的一般规律．

碳烟颗粒生长演变历程环境因素的影响

基于颗粒群平衡方程和包含有多环芳香烃分子生成的详细化学反应机理,构建了详细的碳烟生长数学模型,模型包含颗粒的成核、凝聚、表面生长和氧化等过程;采用Lagrange内插值的矩方法,导出了颗粒尺寸分布函数各阶矩的微分方程;与均匀搅拌器燃烧模型相耦合,应用Fortran语言编程,搭建了碳烟颗粒动力学演变历程的计算平台.探讨了温度、压力和燃空当量比等环境因素对碳烟颗粒生长演变历程的影响,计算结果表明:碳烟颗粒的数密度在某一温度下达到峰值,在温度相对较低、当量比和压力相对较高的环境下,碳烟的生成质量也较大;碳烟颗粒的最终质量是颗粒生长与氧化共同作用的结果.

柴油机微粒分形生长数值模拟及其影响因素分析

根据柴油机碳烟颗粒生长过程中的成核、凝聚和枝接等生长特点,基于动态Monte Carlo方法建立了碳烟微粒分形生长过程的物理数学模型,对模型进行了数值求解,模拟了微粒凝聚和枝接的结构形态,并与实际碳烟微粒进行了形态上的对比.结果表明,枝接过程在形成链状排气微粒中起主要作用.对微粒生长过程中的温度和压力等环境因素进行了计算和分析,获得了碳烟微粒的分形维数与这些影响因素之间的关系.

二甲基醚喷雾实验研究

本文应用高速摄影技术在定容压力室内对柴油代用燃料二甲基醚(DME)的喷雾特性进行了较为深入的实验研究,分析了背压、喷射压力等因素对喷雾特性的影响,获得了DME喷雾有别于柴油的一般规律。

二冲程汽油机分层进气系统及其零维数学模型

本文阐述了二冲程汽油机分层进气系统的工作原理 ,并为该系统构建了一种零维数学模型 ,同时 ,将计算结果与实验数据进行了对比 ,二者基本吻合。