内燃机工程

作者：范金宇,才正,杨晨曦,李品芳,黄朝霞,黄加亮

单位：集美大学 轮机工程学院,厦门 361021,福建省船舶与海洋工程重点实验室,厦门 361021,集美大学 轮机工程学院,厦门 361021,集美大学 轮机工程学院,厦门 361021,集美大学 轮机工程学院,厦门 361021,福建省船舶与海洋工程重点实验室,厦门 361021,集美大学 理学院,厦门 361021,集美大学 轮机工程学院,厦门 361021,福建省船舶与海洋工程重点实验室,厦门 361021

关键词：船舶柴油机,柴油/甲醇组合燃烧,高斯过程回归,非支配排序基因算法-Ⅱ,

基金：福建省自然科学基金项目（2022J01812， 2021J01849）；福建省教育厅科技项目（JAT210237）

为使柴油/甲醇组合燃烧（diesel/methanol compound combustion， DMCC）船用发动机满足日益严苛的排放法规，同时获得更高的经济效益，通过调节发动机进气压力，拓宽不同负荷下甲醇替代率，进而实现排放和燃油消耗率的同步下降。利用高斯过程回归模型，结合试验数据和仿真模型，分析了在不同负荷下进气压力对甲醇替代率边界的影响。并绘制了甲醇替代率边界MAP图，进一步分析了拓宽比例。随后建立了发动机有效燃油消耗率和NOx排放的预测模型。将所建模型与非支配排序基因算法-Ⅱ（nondominated sorting genetic algorithm-Ⅱ， NSGA-Ⅱ）相结合，对有效燃油消耗率（brake specific fuel consumption， BSFC）和NOx排放进行优化，获得最优Pareto前沿解集并选取最佳控制参数组合。最后将最优控制参数组合标定至电子控制单元（electronic control unit， ECU）中进行试验验证。结果表明：调节进气压力可使甲醇最大替代率平均拓宽12.7%。相较纯柴油模式，优化后BSFC平均下降5.6%， NOx排放平均下降16.4%。

来源：2024年第6期

《内燃机工程》期刊编辑部

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