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基于试验设计-遗传算法的船用柴油机冷却系统多目标优化
被引量：
12
1
作者
张博
张萍
+1 位作者
郭旭
曾凡明
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期2518-2529,共12页
为了获取船用柴油机冷却系统的最佳运行参数,在柴油机可靠运行的前提下,尽量提升动力性和经济性。建立了柴油机工作过程-燃烧室-冷却系统耦合仿真模型,提出试验设计-遗传算法优化算法,该算法具备节省试验成本和多目标全局寻优的优势。...
为了获取船用柴油机冷却系统的最佳运行参数,在柴油机可靠运行的前提下,尽量提升动力性和经济性。建立了柴油机工作过程-燃烧室-冷却系统耦合仿真模型,提出试验设计-遗传算法优化算法,该算法具备节省试验成本和多目标全局寻优的优势。选取柴油机的6个典型推进工况点进行研究,采用该算法对冷却系统运行参数开展多目标优化设计,优化设计以海、淡水泵转速为变量因子,以提升动力性参数和经济性参数为目标,以涡前排温、淡水出机温度和峰值缸压为约束条件,优化后,在低负荷点,淡、海水泵节省功耗79.4%和71.73%,扭矩提升7.2%,有效功率提升7.6%,热效率提升8%,耗油率降低6.73%,摩擦功降低9.71%,峰值缸压降低5%。研究结果表明:耦合仿真模型与实机更加贴近;试验设计-遗传算法在解决强耦合、非线性系统的多目标优化问题具备成本低、效率高、精度高的优点。
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关键词
遗传算法
冷却系统
船用柴油机
耗油率
有效功率
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职称材料
基于热平衡试验分析冷却系统对高强化柴油机的影响
被引量：
5
2
作者
张博
张萍
+1 位作者
郭旭
曾凡明
《船海工程》
北大核心
2022年第4期59-66,共8页
对某船用高强化柴油机设计智能控制冷却系统热平衡试验台架,对原机进行热平衡试验,分析冷却系统与柴油机的匹配特性;开展变冷却液流量热平衡试验,分析冷却液流量对柴油机综合性能的影响规律,结果表明,在柴油机中、低负荷时,柴油机处于...
对某船用高强化柴油机设计智能控制冷却系统热平衡试验台架,对原机进行热平衡试验,分析冷却系统与柴油机的匹配特性;开展变冷却液流量热平衡试验,分析冷却液流量对柴油机综合性能的影响规律,结果表明,在柴油机中、低负荷时,柴油机处于过冷状态,适当减小冷却液流量可以降低燃油消耗率、提升有效功率;在额定负荷时,随着冷却液流量的减少,有效功率占总放热量比例先增大后减小,当淡水泵转速为2000 r/min时,有效功率和燃油经济性相对最优;在过载负荷时,适当增加冷却液流量可以减小燃油消耗率;试验测得气缸盖热负荷最高值发生的位置以及缸盖材料的蠕变温度范围;认为适当降低冷却液流量可以提高发动机的动力性和经济性,但应注意爆发压力和高温部件热负荷的安全上限。
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关键词
冷却系统
柴油机
缸盖热负荷
热平衡
燃油消耗率
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职称材料
题名
基于试验设计-遗传算法的船用柴油机冷却系统多目标优化
被引量：
12
1
作者
张博
张萍
郭旭
曾凡明
机构
海
军
工程大学动力工程学院
中国人民解放军
驻
芜湖
军代室
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期2518-2529,共12页
基金
“十三五”预研项目(3020401030403)
湖北省自然科学基金(2016CFB62)。
文摘
为了获取船用柴油机冷却系统的最佳运行参数,在柴油机可靠运行的前提下,尽量提升动力性和经济性。建立了柴油机工作过程-燃烧室-冷却系统耦合仿真模型,提出试验设计-遗传算法优化算法,该算法具备节省试验成本和多目标全局寻优的优势。选取柴油机的6个典型推进工况点进行研究,采用该算法对冷却系统运行参数开展多目标优化设计,优化设计以海、淡水泵转速为变量因子,以提升动力性参数和经济性参数为目标,以涡前排温、淡水出机温度和峰值缸压为约束条件,优化后,在低负荷点,淡、海水泵节省功耗79.4%和71.73%,扭矩提升7.2%,有效功率提升7.6%,热效率提升8%,耗油率降低6.73%,摩擦功降低9.71%,峰值缸压降低5%。研究结果表明:耦合仿真模型与实机更加贴近;试验设计-遗传算法在解决强耦合、非线性系统的多目标优化问题具备成本低、效率高、精度高的优点。
关键词
遗传算法
冷却系统
船用柴油机
耗油率
有效功率
Keywords
Genetic algorithms
Cooling system
Marine diesel engine
Fuel consumption rate
Effective power
分类号
U664.121 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
基于热平衡试验分析冷却系统对高强化柴油机的影响
被引量：
5
2
作者
张博
张萍
郭旭
曾凡明
机构
海
军
工程大学动力工程学院
中国人民解放军
驻
芜湖
军代室
出处
《船海工程》
北大核心
2022年第4期59-66,共8页
基金
“十三五”预研项目(3020401030403)
湖北省自然科学基金(2016CFB62)。
文摘
对某船用高强化柴油机设计智能控制冷却系统热平衡试验台架,对原机进行热平衡试验,分析冷却系统与柴油机的匹配特性;开展变冷却液流量热平衡试验,分析冷却液流量对柴油机综合性能的影响规律,结果表明,在柴油机中、低负荷时,柴油机处于过冷状态,适当减小冷却液流量可以降低燃油消耗率、提升有效功率;在额定负荷时,随着冷却液流量的减少,有效功率占总放热量比例先增大后减小,当淡水泵转速为2000 r/min时,有效功率和燃油经济性相对最优;在过载负荷时,适当增加冷却液流量可以减小燃油消耗率;试验测得气缸盖热负荷最高值发生的位置以及缸盖材料的蠕变温度范围;认为适当降低冷却液流量可以提高发动机的动力性和经济性,但应注意爆发压力和高温部件热负荷的安全上限。
关键词
冷却系统
柴油机
缸盖热负荷
热平衡
燃油消耗率
Keywords
cooling system
diesel engine
heat load of cylinder head
heat balance
fuel consumption rate
分类号
U664.121 [交通运输工程—船舶及航道工程]
TK424.2 [交通运输工程—船舶与海洋工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于试验设计-遗传算法的船用柴油机冷却系统多目标优化
张博
张萍
郭旭
曾凡明
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
12
下载PDF
职称材料
2
基于热平衡试验分析冷却系统对高强化柴油机的影响
张博
张萍
郭旭
曾凡明
《船海工程》
北大核心
2022
5
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职称材料
已选择
0
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参考文献
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