燃烧科学与技术
燃燒科學與技術
연소과학여기술
JOURNAL OF COMBUSTION SCIENCE AND TECHNOLOGY
2015年
2期
141-149
,共9页
王勇%刘敬平%王正球%付建勤%冯仁华
王勇%劉敬平%王正毬%付建勤%馮仁華
왕용%류경평%왕정구%부건근%풍인화
过程模拟%实验设计%响应面法%多参数优化%发动机性能
過程模擬%實驗設計%響應麵法%多參數優化%髮動機性能
과정모의%실험설계%향응면법%다삼수우화%발동궤성능
process simulation%design of experiment(DoE)%response surface method(RSM)%optimization of multiply parameters%engine performance
现代发动机在进行优化时参数较多,而且每个参数是多级别的,因此参数优化的工作量非常大,即使只在计算机上仿真优化也是如此。为了提高概念设计阶段的参数优化效率和精度,本文基于过程仿真模拟技术和先进的统计学方法对一台4缸4冲程、风冷、自然吸气发动机性能进行多参数优化研究。利用一维热力学仿真模拟软件GT-Power来模拟发动机性能,产生统计学分析所需要的基本数据。在模拟数据的基础上,利用实验设计方法(DoE)和响应面法(RSM)建立统计学模型对发动机性能进行优化。结果显示,RSM 模型能准确预测发动机性能,并且通过该方法优化发动机的主要设计及运行参数,使发动机的最大输出功率提高了10%。
現代髮動機在進行優化時參數較多,而且每箇參數是多級彆的,因此參數優化的工作量非常大,即使隻在計算機上倣真優化也是如此。為瞭提高概唸設計階段的參數優化效率和精度,本文基于過程倣真模擬技術和先進的統計學方法對一檯4缸4遲程、風冷、自然吸氣髮動機性能進行多參數優化研究。利用一維熱力學倣真模擬軟件GT-Power來模擬髮動機性能,產生統計學分析所需要的基本數據。在模擬數據的基礎上,利用實驗設計方法(DoE)和響應麵法(RSM)建立統計學模型對髮動機性能進行優化。結果顯示,RSM 模型能準確預測髮動機性能,併且通過該方法優化髮動機的主要設計及運行參數,使髮動機的最大輸齣功率提高瞭10%。
현대발동궤재진행우화시삼수교다,이차매개삼수시다급별적,인차삼수우화적공작량비상대,즉사지재계산궤상방진우화야시여차。위료제고개념설계계단적삼수우화효솔화정도,본문기우과정방진모의기술화선진적통계학방법대일태4항4충정、풍랭、자연흡기발동궤성능진행다삼수우화연구。이용일유열역학방진모의연건GT-Power래모의발동궤성능,산생통계학분석소수요적기본수거。재모의수거적기출상,이용실험설계방법(DoE)화향응면법(RSM)건립통계학모형대발동궤성능진행우화。결과현시,RSM 모형능준학예측발동궤성능,병차통과해방법우화발동궤적주요설계급운행삼수,사발동궤적최대수출공솔제고료10%。
Many engine parameters need to be optimized in modern engine designing,and each parameter is with multiple levels,making the workload tremendous,even in computer simulation. To improve the parameters optimiza-tion efficiency and precision in the concept design phase,the process simulations and advanced statistic methods are coupled in this paper for parameter optimization of a 4-sroke,4-cylinder air cooled NA gasoline engine. The one-dimensional thermodynamic simulation software GT-Power is used to generate the basic data used in the statistical analysis. A statistical model based on design of experiment(DoE) and response surface method(RSM) is then built to optimize the engine performance parameters. The results show that the RSM model can be used to accurately predict en-gine performance and the potential improvement for the maximum power of engine could be as high as 10%.