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轴流压气机进气蜗壳的造型优化设计
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作者 张振华 於可心 +2 位作者 曹方方 楚武利 董杰忠 《内燃机工程》 北大核心 2025年第3期88-97,共10页
基于Isight优化平台搭建了针对轴流压气机进气蜗壳的气动优化系统,该系统包括参数化建模、网格划分、数值模拟计算及后处理等过程。对进气蜗壳参数化后,采用最优拉丁超立方抽样获得空间上均匀分布的样本点,以总压损失系数和出口面速度... 基于Isight优化平台搭建了针对轴流压气机进气蜗壳的气动优化系统,该系统包括参数化建模、网格划分、数值模拟计算及后处理等过程。对进气蜗壳参数化后,采用最优拉丁超立方抽样获得空间上均匀分布的样本点,以总压损失系数和出口面速度不均匀度为目标函数,通过数值计算求出各样本点的目标函数值,建立椭圆基函数(elliptic basis function,EBF)神经网络代理模型,再使用第二代带精英策略的非支配排序的遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)寻求目标函数的最优化。在Pareto前沿上选取三个优化结果M1、M2和M3并与原始模型比较,计算结果表明:M1、M2和M3的总压损失减小,出口速度不均匀度降低,二次流得到遏制。优化造型耦合导流器后,蜗壳的总压损失进一步减小,出口流场更加均匀,蜗壳气动性能得到进一步提升。 展开更多
关键词 进气蜗壳 二次流损失 椭圆基函数 神经网络 多目标优化 导流器
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某轿车排气系统振动分析 被引量:26
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作者 刘敬平 邓帮林 +2 位作者 杜标 冯仁华 许胜利 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期237-242,263,共7页
联合有限元软件与AVL-EXCITE软件,对某轿车排气系统进行模态与强迫振动分析。首先利用有限元软件对排气系统做自由模态分析,初步分析其吊耳点布置合理与否。然后利用有限元软件对排气系统进行自由度缩减,提取其质量矩阵、刚度矩阵、主... 联合有限元软件与AVL-EXCITE软件,对某轿车排气系统进行模态与强迫振动分析。首先利用有限元软件对排气系统做自由模态分析,初步分析其吊耳点布置合理与否。然后利用有限元软件对排气系统进行自由度缩减,提取其质量矩阵、刚度矩阵、主节点自由度信息及模态信息,整合到内燃机-排气系统多体动力学模型中,对排气系统进行受迫振动分析,充分考虑其弹性变形与模态共振对振动响应的影响。得出排气系统任一点上的振动响应及排气管路长度上的振动传递率,考察其振动耦合特性;为排气系统的空间走向和结构设计提供强有力的依据。 展开更多
关键词 排气系统 模态 振动 AVL-Excite
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测量多缸内燃机单缸充气效率的压力波方法 被引量:10
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作者 程鹏 孙万臣 +3 位作者 刘金山 谭满志 邢四海 刘巽俊 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期537-542,共6页
提出了一种按准稳定流动处理方法,利用实测多缸内燃机进气门前后的压力波间接测量多缸内燃机单缸充气效率。利用奥地利AVL657内燃机数据采集分析仪等测试设备,通过测量和计算获得了各缸各工况下的进气充量和充气效率,并将测量结果与实... 提出了一种按准稳定流动处理方法,利用实测多缸内燃机进气门前后的压力波间接测量多缸内燃机单缸充气效率。利用奥地利AVL657内燃机数据采集分析仪等测试设备,通过测量和计算获得了各缸各工况下的进气充量和充气效率,并将测量结果与实测多缸内燃机平均充气效率进行了比较,充气效率值最大相差0.03,考察了该方法的可行性。得到的实验内燃机充气效率不均匀度值最大相差8.90/0,用这种方法可以定量研究多缸机各缸进气充量的均匀性。 展开更多
关键词 内燃机 充气效率 压力波 测量
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柴油机螺旋进气道设计参数优化的数值模拟研究 被引量:9
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作者 王勇 韩志玉 +1 位作者 邓鹏 陈征 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期79-86,共8页
研究了柴油机螺旋进气道设计参数对缸内涡流比的影响,通过优化选择各结构设计参数,达到改善缸内涡流比的目的。利用三维建模软件对一台高速柴油机的进气道及燃烧室进行三维建模,采用三维计算流体力学软件Converge进行气道和缸内的流动... 研究了柴油机螺旋进气道设计参数对缸内涡流比的影响,通过优化选择各结构设计参数,达到改善缸内涡流比的目的。利用三维建模软件对一台高速柴油机的进气道及燃烧室进行三维建模,采用三维计算流体力学软件Converge进行气道和缸内的流动数值模拟计算,并采用均匀设计法,设计了5因素11水平的数值模拟试验,得出了缸内涡流比与结构参数之间的相关关系式。研究结果表明:各结构参数对缸内涡流比的影响程度各不相同,结构参数改变对缸内涡流比的影响能够达到18%以上;通过分析相关关系式选择各结构参数的取值,使缸内涡流比获得最大值1.035 8和最小值0.670 8。 展开更多
关键词 内燃机 螺旋进气道 结构设计参数 涡流比 均匀设计法 数值模拟
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一种新的柴油机螺旋进气道参数化设计方法 被引量:11
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作者 何常明 毕玉华 +1 位作者 雷基林 申立中 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期265-269,共5页
通过建立螺旋进气道螺旋段曲线方程及启用曲线关联特性,研究出一种全新的进气道参数化设计方法,建立了结构复杂的螺旋气道参数化模型。采用数值模拟计算和稳流气道试验相结合的方法,在验证了计算模型可靠性的前提下,引入性能结构参数K和... 通过建立螺旋进气道螺旋段曲线方程及启用曲线关联特性,研究出一种全新的进气道参数化设计方法,建立了结构复杂的螺旋气道参数化模型。采用数值模拟计算和稳流气道试验相结合的方法,在验证了计算模型可靠性的前提下,引入性能结构参数K和,θ研究了各设计方案结构参数与气道性能之间的关系,通过分析和比较各气道方案的计算结果表明:改变θ角度大小,气道涡流强度变化十分明显;将比例因子K控制在0.84左右,流量系数和涡流比均可维持在较高水平。通过调整这两个参数的数值大小,可以有效控制气道性能的变化趋势,从而确立了气道结构与性能之间的定量关系。 展开更多
关键词 柴油机 螺旋进气道 参数化设计
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基于一维、三维及耦合模型的汽油机进气系统优化 被引量:17
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作者 叶明辉 黄露 +2 位作者 帅石金 王志 王建昕 《车用发动机》 北大核心 2007年第3期44-49,共6页
建立了基于一维计算流体动力学(CFD)进排气系统的某4缸4行程电喷汽油机工作过程循环数值模型,在验证模型精度的基础上,对发动机的歧管长度和配气相位进行了优化。通过一维CFD模型计算得到的进气系统优化结果,建立了进气歧管的三维稳态CF... 建立了基于一维计算流体动力学(CFD)进排气系统的某4缸4行程电喷汽油机工作过程循环数值模型,在验证模型精度的基础上,对发动机的歧管长度和配气相位进行了优化。通过一维CFD模型计算得到的进气系统优化结果,建立了进气歧管的三维稳态CFD模型,分析了歧管各支管的流动阻力和流动均匀性。最后将一维与三维进气歧管模型耦合建立汽油机工作过程循环数值模型,对该发动机工作过程中进气歧管内的动态流动进行了详细解析,分析了歧管长度和配气相位对流动的影响。 展开更多
关键词 进气歧管 流体动力模型 耦合 发动机循环模拟 优化设计
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汽油机气缸内滚流比的预测 被引量:17
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作者 刘书亮 路明 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期161-167,共7页
本文对汽油机缸内滚流强度的预测模型进行了讨论。根据对滚流进气系统的稳流试验和拖动工况下缸内流场的LDA测量结果,提出如下观点:在进气过程的早期,由于活塞位置太靠上,其顶面与燃烧室其它壁面所形成的空间形状不适应滚流的运... 本文对汽油机缸内滚流强度的预测模型进行了讨论。根据对滚流进气系统的稳流试验和拖动工况下缸内流场的LDA测量结果,提出如下观点:在进气过程的早期,由于活塞位置太靠上,其顶面与燃烧室其它壁面所形成的空间形状不适应滚流的运动路线而不能有效地生成滚流——尽管在稳流试验台上可测到相应的滚流转速或角动量流率。活塞的这一临界位置与压缩过程后期滚流开始畸变、破碎时的活塞位置相当。据此作者建立了缸内滚流比预测模型,并在稳流试验和拖动工况下缸内流动的LDA测量的试验中得到验证。 展开更多
关键词 滚流比 汽油机 LDA测量 气缸 滚流强度
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基于发动机平均值模型的进气歧管模型仿真精度分析研究 被引量:14
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作者 周栋 苏铁熊 +2 位作者 李闯 王淼鑫 张连杰 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第32期238-242,共5页
精确计量汽油机进气系统的空气流动状态是实现空燃比精准控制的前提。在利用发动机平均值模型建模时,会根据实际需要将进气系统简化为绝热模型或是传热模型。结合这一情况,对进气歧管绝热和传热进行了相应的模型分析。具体分析了汽油机... 精确计量汽油机进气系统的空气流动状态是实现空燃比精准控制的前提。在利用发动机平均值模型建模时,会根据实际需要将进气系统简化为绝热模型或是传热模型。结合这一情况,对进气歧管绝热和传热进行了相应的模型分析。具体分析了汽油机在利用平均值模型进行建模时,进气系统是否需要考虑热量交换。利用MATLAB/Simulink软件建立发动机进气系统模型。经过分析得出:当发动机平均值模型用在稳态工况时,可以将模型简化为绝热情况。当发动机平均值模型用在瞬态工况时,以采用进气歧管换热模型为宜。 展开更多
关键词 发动机平均值模型 进气歧管 绝热模型 换热模型 仿真精度
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进排气管一维非定常流动计算方法的比较 被引量:10
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作者 方适应 邓康耀 +1 位作者 崔静 顾宏中 《车用发动机》 北大核心 2000年第3期22-25,共4页
用有限差分法和有限体积法分别对一台自然吸气 3缸汽油机的进气流动进行了模拟计算。有限体积法的质量守恒优于有限差分法 ;有限体积法的计算速度明显快于有限差分法。进气压力波测量与计算结果表明 ,两种方法均可较好地模拟进气压力波... 用有限差分法和有限体积法分别对一台自然吸气 3缸汽油机的进气流动进行了模拟计算。有限体积法的质量守恒优于有限差分法 ;有限体积法的计算速度明显快于有限差分法。进气压力波测量与计算结果表明 ,两种方法均可较好地模拟进气压力波动 。 展开更多
关键词 内燃机 进气管 排气管 一维非定常流动 汽油机
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进气道型式对四气门汽油机进气流动特性的影响 被引量:3
10
作者 刘瑞林 马康 +3 位作者 刘增勇 赵秀国 赵传利 吴晓 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期407-410,共4页
在稳流气道试验台上,研究了四气门汽油机整体式和分体式进气道进气流通特性及产生的缸内滚流特性,提出了进气不均匀度和进气终了滚流比不均匀度的概念.发现四气门汽油机各缸产生的最大滚流轴线与曲轴轴线夹角是不同的.整体式进气道流通... 在稳流气道试验台上,研究了四气门汽油机整体式和分体式进气道进气流通特性及产生的缸内滚流特性,提出了进气不均匀度和进气终了滚流比不均匀度的概念.发现四气门汽油机各缸产生的最大滚流轴线与曲轴轴线夹角是不同的.整体式进气道流通系数和平均流通系数大于分体式进气道.分体式进气道进气终了滚流比大于整体式进气道,平均进气终了滚流比增加7%.分体式进气道进气不均匀度小于整体式进气道,而进气终了滚流比不均匀度则大于整体式进气道. 展开更多
关键词 四气门汽油机 进气道型式 滚流比不均匀度 流动特性
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基于时空守恒方法的内燃机进排气系统一维非定常流计算模拟 被引量:7
11
作者 文华 刘永长 魏明锐 《小型内燃机与摩托车》 CAS 北大核心 2003年第1期29-31,共3页
本文运用时空守恒元与解元方法对进排气系统中的气体流动进行了模拟计算。以某单缸汽油机为实例进行计算 ,计算结果与实测值吻合较好 ;同时预测了某柴油机在不同工况时的残余废气系数。
关键词 时空守恒方法 内燃机 进排气系统 计算模拟 一维非定常流 汽油机 废气系数 柴油机
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CATIA标准零件库的开发 被引量:4
12
作者 杜宝江 郑飞飞 +2 位作者 李传磊 马丹 王孟飞 《电子科技》 2017年第9期34-36,41,共4页
针对CATIA标准零件库更新性差、种类少、无法应对企业进行针对性使用的缺点,研究了CATIA标准零件库的二次开发。文中主要以CATIAV5R18作为支撑平台,利用SQL Server 2005存储和管理标准件信息,通过VB.NET对CATIA二次开发,并且做出整个系... 针对CATIA标准零件库更新性差、种类少、无法应对企业进行针对性使用的缺点,研究了CATIA标准零件库的二次开发。文中主要以CATIAV5R18作为支撑平台,利用SQL Server 2005存储和管理标准件信息,通过VB.NET对CATIA二次开发,并且做出整个系统的主界面。根据企业对机械零件的不同要求,在主界面中选择不同的参数,并将从数据库中搜索到的零件调用到CATIA中进行编辑和装配。结果表明,该管理系统针对性强、避免了重复建模,减少了设计时间、提高了设计效率。 展开更多
关键词 CATIA VB.NET SQL 标准零件库
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粉末冶金排气门座材料的研究 被引量:3
13
作者 吴晓莉 张河 杨德统 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期161-164,共4页
研究了高合金粉末冶金钢的组织及合金元素含量对材料耐磨性的影响。开发了一种成分为 Fe-14 Cu- 6 Mo- 2 Cr- 0 .9W- 3Co- 1.5 C的高碳、高钼粉末冶金排气门座材料。试验结果表明 ,在常规的烧结温度下 ,这种采用元素粉混制的排气门座材... 研究了高合金粉末冶金钢的组织及合金元素含量对材料耐磨性的影响。开发了一种成分为 Fe-14 Cu- 6 Mo- 2 Cr- 0 .9W- 3Co- 1.5 C的高碳、高钼粉末冶金排气门座材料。试验结果表明 ,在常规的烧结温度下 ,这种采用元素粉混制的排气门座材料 ,只要经过熔渗铜处理 ,即可获得致密化程度较高、各合金元素分布较为均匀的组织 ,该组织为贝氏体与分散碳化物相的混合物 ;这种排气门座材料具有硬度高。 展开更多
关键词 粉末冶金 排气门座 显微组织 力学性能 汽车发动机 熔渗铜处理 材料
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YSD475型柴油机螺旋进气道改进设计与试验 被引量:2
14
作者 杨敏官 袁春元 +1 位作者 王春林 郭晓梅 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期32-34,共3页
简述了 YSD4 75型柴油机螺旋进气道改进设计与试验情况。试验结果表明 :在气缸盖基本结构不变的条件下 ,通过局部改进螺旋进气道结构 ,涡流比的算术平均值由原来的 1.84 0提高到 3.344。柴油机在标定工况下比油耗下降 7.8% ,烟度下降 3.... 简述了 YSD4 75型柴油机螺旋进气道改进设计与试验情况。试验结果表明 :在气缸盖基本结构不变的条件下 ,通过局部改进螺旋进气道结构 ,涡流比的算术平均值由原来的 1.84 0提高到 3.344。柴油机在标定工况下比油耗下降 7.8% ,烟度下降 3.6 9BSU ;在扭矩点工况下比油耗下降 15 % ,烟度下降 3.4 4 BSU。整机的经济性和烟度得以明显改善。 展开更多
关键词 YSD475型柴油机 螺旋进气道 改进设计 试验 气道结构 涡流比 算术平均值
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带盖板预旋进气系统的温降实验误差分析 被引量:8
15
作者 何振威 冯青 +1 位作者 刘松龄 许都纯 《科学技术与工程》 2010年第26期6439-6444,共6页
在旋转系统中,温度的测量一直是一项非常困难的工作,而且由于外界的各种干扰和系统误差的存在,温度测量的准确度也很难得到保证。通过实验分析了预旋进气系统温降测量的系统误差和随机误差的影响。实验结果表明:在预旋系统的温降测量中... 在旋转系统中,温度的测量一直是一项非常困难的工作,而且由于外界的各种干扰和系统误差的存在,温度测量的准确度也很难得到保证。通过实验分析了预旋进气系统温降测量的系统误差和随机误差的影响。实验结果表明:在预旋系统的温降测量中,系统误差能够对实验的结果产生比较大的影响。在确保加工精度和测量仪器的精度较高的情况下,随机误差的影响非常小,甚至可以忽略不计。 展开更多
关键词 预旋 盖板 温降测量 误差分析
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潜艇排气系统的红外抑制 被引量:8
16
作者 王小川 杨立 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期393-396,共4页
常规潜艇通常在通气管状态航行时通过柴油机发电机组进行充电,抑制潜艇排气系统的红外特征,对于提高潜艇隐蔽性有着重要的意义。介绍了国内外舰船排气系统的冷却降温措施、排气系统设计的理论研究,以及一维流体系统仿真软件FLOWMASTER... 常规潜艇通常在通气管状态航行时通过柴油机发电机组进行充电,抑制潜艇排气系统的红外特征,对于提高潜艇隐蔽性有着重要的意义。介绍了国内外舰船排气系统的冷却降温措施、排气系统设计的理论研究,以及一维流体系统仿真软件FLOWMASTER在排气系统设计中的应用。排气系统的降温设计应同时考虑排气阻力和噪声的降低,使用FLOWMASTER软件可方便地进行排气系统的总体设计。 展开更多
关键词 排气系统 红外抑制 FLOWMASTER
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2气门汽油机滚流进气系统的稳流实验研究 被引量:4
17
作者 路明 许振忠 刘书亮 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 1996年第3期270-278,共9页
滚流(tumble)本来是多气门发动机中应用的一种用于改善发动机性能的空气运动形式,其原因在于由滚流生成的紊流具有尺度大,强度高的特点,可对汽油燃烧产生有利影响。2气门汽油机一般不具备多气门发动机那样的进排气道分侧布... 滚流(tumble)本来是多气门发动机中应用的一种用于改善发动机性能的空气运动形式,其原因在于由滚流生成的紊流具有尺度大,强度高的特点,可对汽油燃烧产生有利影响。2气门汽油机一般不具备多气门发动机那样的进排气道分侧布置的条件,这为滚流在2气门汽油机上的应用造成障碍。本文作者着眼于目前国内的实际发动机生产水平,摸索了几种2气门汽油机中产生滚流的方案。通过稳流实验及性能实验证明2气门发动机中同样可以产生滚流并能明显改善发动机性能。同时,提出了一种行之有效的2气门滚流进气系统──径向气道法的推荐方案,这种设计可为改善汽油机性能开辟一条新途径。 展开更多
关键词 滚流进气系统 进气道 汽油机 稳流
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汽油机电控喷油系统空气流量的检测 被引量:5
18
作者 王祝炜 王伯年 《上海理工大学学报》 CAS 1999年第4期397-402,共6页
汽油机进气量的准确计量是其电控喷油系统实现空燃比精密控制的基础,文中系统综述了空气流量测量技术的国内外发展状况,对各种不同流量检测方式进行了对比分析,并提出了见解。
关键词 空气流量 检测 汽油机 进气量 电控喷油系统
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基于发动机三维流动模拟与一维动力性能模拟的气道参数化设计研究 被引量:2
19
作者 苏舒 胡广洪 +3 位作者 范秦寅 张苗 张宝亮 周校平 《小型内燃机与摩托车》 CAS 北大核心 2011年第5期1-6,共6页
模拟了CG150型发动机进气道-气缸-排气道的三维流动特性,分析得到其进、排气道的流量系数和缸内涡流比;并进一步将三维模拟的结果作为一维模拟的输入参数,通过模拟一维发动机的整机工作循环,得到发动机的外特性曲线,与试验台中得到的外... 模拟了CG150型发动机进气道-气缸-排气道的三维流动特性,分析得到其进、排气道的流量系数和缸内涡流比;并进一步将三维模拟的结果作为一维模拟的输入参数,通过模拟一维发动机的整机工作循环,得到发动机的外特性曲线,与试验台中得到的外特性结果进行对比,验证了数值试验平台的可靠性;最后,利用参数化设计方法改进发动机的气道参数,并利用上述数值试验平台,验证改进后的方案,提高了气道的流通能力。本文提出的参数化设计方法可以指导一般气道设计。 展开更多
关键词 发动机 气道 数值模拟 动力性能 参数化设计
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基于多目标遗传算法的发动机进排气系统优化 被引量:2
20
作者 刘彪 黄明 杨小龙 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期31-35,共5页
采用改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对一单缸汽油发动机的进排气系统进行了优化,以解决该发动机加装触媒催化剂后中速段扭矩明显下降的问题.首先选取发动机进气和排气系统作为优化对象,分析了进、排气管长度、直径等单个变量对发动... 采用改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对一单缸汽油发动机的进排气系统进行了优化,以解决该发动机加装触媒催化剂后中速段扭矩明显下降的问题.首先选取发动机进气和排气系统作为优化对象,分析了进、排气管长度、直径等单个变量对发动机扭矩的影响;以发动机在4 500 r/min和5 500 r/min处的扭矩最大为优化目标.运用改进的NSGA-Ⅱ方法进行了多目标优化,优化后的发动机在保证高低速扭矩的同时恢复了中速段扭矩.结果表明,进、排气管长度、直径等对发动机扭矩的影响区域和影响程度都不相同,简单地调整单个变量很难同时满足多个优化目标,而通过加入精英保持策略和去除重复个体算法的NSGA-Ⅱ方法能够在多维区域内快速有效地搜索Pareto解集,实现多目标优化. 展开更多
关键词 多目标优化 NSGA-Ⅱ优化算法 进排气系统 发动机性能
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