应用正交设计法优化大功率柴油机燃烧系统的多维仿真研究.pdf

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1、第31卷第4期内燃机工程V01．31No．42010年8月ChineseInternalCombustionEngineEngineeringAugust．2010文章编号：1000--0925(2010)04一0083一06应用正交设计法优化大功率柴油机燃烧系统的多维仿真研究赵鹏，李国岫，虞育松(北京交通大学机械与电子控制工程学院，北京100044)Multi-DimensionalSimulationofCombustionSystemOptimizationforaHighPowerDieselEnginebyUsingOrthogonalD

2、esignMethodZHAOPeng，LIGuo-xiu，YUYu-song(SchoolofMechanicalandElectronicControlEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China)310084Abstract：Multi—dimensionalsimulationofcombustionsystemoptimizationinahighpowerdieselan—ginewasinvestigatedbyorthogonaldesignmethod．Comp

3、rehensivelyconsideredanumberofparametersofintakesystem，fuelinjectionsystemandcombustionchambershape，theirinfluencesonenginepowereharac—teristicsinformsofsinglefactorandinteractionwerestudiedusingvarianceanalysis．Theresultsshowthattheorthogonaldesignmethodcanbeappliedtomulti—di

4、mensionalsimulationstudyofoptimizationmatchingofcombustionsystemforhighpowerdieselenginetoimproveitspowercharacteristics．’Thefactors，throatradius，frustumangleandcombustionbowlradiusmaybeusedasthefeatureparametersincombustionchamberdesign．Whentakingenginepowercharacteristicsass

5、imulationobjective，theinteractionofnozzleholenumberwithintakeswirlratioisofthegreatestinfluence，thatofintakeswirlratioandsprayanglewithfrustumangle，injectionpressurewiththroatradiusinthemiddle，theinteractionofnozzleholenumbertheleast．Matchingrelationshipsofvariousinteractionsa

6、ndtheireffectsonenginepowercharacteristicswereobtained．摘要：应用正交设计法对大功率柴油机燃烧系统参数进行了多维仿真优化研究，综合考虑了柴油机的进气系统、喷油系统和燃烧室形状等参数，并通过方差分析得出了单因素和交互作用对柴油机动力性的影响规律。研究结果表明：正交设计法可以用于大功率柴油机燃烧系统优化匹配的多维仿真研究，使柴油机的动力性大幅度提高；从燃烧室廓形中提取出的3个参数(喉口半径、锥台角度和凹坑半径)可以作为燃烧室设计的特征参数；以动力性为优化目标时，喷孔数与涡流比的交互作用影响最大，涡流

7、比、油束夹角与锥台角度的交互作用，喷油压力与喉口半径的交互作用的影响次之，喷孔数有一定的影响；最后得出各种交互作用的匹配关系及其对柴油机动力性的影响。关键词：内燃机；柴油机；燃烧系统；正交设计；优化匹配；交互作用；多维仿真Keywords：ICengine；dieselengine；combustionsystem；orthogonaldesign；optimizationmatching；interaction；multi～dimensionalsimulation中图分类号：TK421．2文献标识码：A收稿日期：2009-02-26基金项目：国

8、家自然科学基金资助项目(50776008)；新世纪优秀人才支持计划作者简介：赵囊(1983一)，男，博士生，主要研究方向为