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基于正交-主元分析的柴油机燃烧参数匹配优化

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【作者】 胡登邓涛黄加亮叶子枭范金宇

【Author】 HU Deng;DENG Tao;HUANG Jialiang;YE Zixiao;FAN Jinyu;Marine Engineering Institute, Jimei University;Fujian Provincial Key Laboratory of Naval Architecture and Ocean Engineering;

【通讯作者】 黄加亮;

【机构】 集美大学轮机工程学院福建省船舶与海洋工程重点实验室

【摘要】 为解决船用柴油机改造之后运行参数的组合问题,利用AVL-FIRE软件耦合CHEMKIN建立天然气-柴油双燃料发动机燃烧室高压循环模型,并采用原机进行验证。以指示功率和NOX生成量为优化目标,采用正交试验法对燃烧参数匹配进行仿真试验。采用主成分分析法对仿真结果进行优化分析,将优化结果与正交试验结果相对比,并最终代入模型中进行检验。通过正交-主成分分析得出:柴油机运行参数对低温燃烧影响的主次顺序与正交试验设计基本一致,且具有更高的可靠性和准确度。优化后的柴油机运行参数为:天然气替代率45%;进气压力0.224MPa;废气再循环(EGR)率12.5%;进气温度335.15 K;喷油提前角22.7°。对应的指示功率为37.83 kW,NOX生成质量分数比原机降低78.73%,比极差分析最优组合降低10.92%。该优化方案在保证动力性的前提下可有效降低NOX排放。

【基金】 福建省自然科学基金资助项目(2017J01486;2018J01499)
【所属期刊栏目】 船舶动力、推进装置和辅机设备 (2020年04期)
  • 【DOI】10.13788/j.cnki.cbgc.2020.04.10
  • 【分类号】U664.121
  • 【下载频次】35
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