基于优化理论优选柴油机燃烧模型经验参数的方法研究

提出一种运用优化理论,利用柴油机主要性能参数,如最高爆发压力、平均指示压力、压缩终点压力等,计算其示功图以及放热率的方法.该方法以最高爆发压力、平均指示压力、压缩终点压力与实测值最接近为目标函数,建立多目标优化计算模型,借助Isight优化平台,采用改进的非支配解排序的多目标进化算法(NSGA II),优选双韦伯函数中的6个经验参数,利用优选出的结果进行柴油机工作过程计算,从而得出示功图.计算实例表明,采用上述方法计算出的示功图与实测的示功图基本吻合,减少了选取经验参数的盲目性.

基于活塞运动规律的自由活塞发动机燃烧放热规律

自由活塞发动机具有异于传统发动机的活塞运动规律,为研究其对自由活塞发动机燃烧放热规律的影响,提出了等效转速变换的概念,将试验示功图反算得到的燃烧放热规律以曲轴转角为计量单位表示,分析了自由活塞发动机与传统发动机放热规律的差异,最后采用三维仿真与试验的结论进行对比.结果表明:自由活塞发动机在压缩行程比传统发动机有较高的运动速度与加速度,这使其在压缩行程有良好的雾化与油气混合效果,预混燃烧量达到80%,;膨胀行程缸内容积变化率较大,缸内压力温度下降较快,因而缓燃期和后燃期持续时间远低于传统柴油机;双韦伯函数拟合的自由活塞内燃发电动力系统(FPEG)放热规律预混合燃烧品质系数和扩散燃烧品质系数分别为3.451和10.24,与传统柴油机相比均偏大;受活塞运动规律的影响,自由活塞发动机与相同缸径的传统发动机相比最高爆发压力较小,出现最高爆发压力的时间较晚,且滞燃期较短.