Прогнозирование содержания вредных веществ в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания с использованием искусственных нейронных сетей

• Автор: Босяков, Владимир Петрович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 120 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращении
Введение
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

ОТРАБОТАВШИМИ ГАЗАМИ ДИЗЕЛЕИ
1.1. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами дизелей,
их состав и влияние на организм человека и окружающую среду
1.2. Обзор и анализ подходов к моделированию рабочего цикла

1.3. Влияние различных факторов на образование

вредных веществ в цилиндре двигателя
1.4. Современные методы оптимизации

поршневых двигателей внутреннего сгорания
1.5. Цель и задачи исследования
Глава 2. КОМПЛЕКСНАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ

НА ОСНОВЕ ИСКУССТВЕННОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ
2.1. Математическая модель рабочего процесса дизеля
2.2. Обоснование топологии искусственной нейронной сети для

моделирования работы дизеля
2.3. Выводы
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ ДИЗЕЛЯ 4ЧН13/15.
ПРОВЕРКА АДЕКВАТНОСТИ КОМПЛЕКСНОЙ
МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
3.1. Программа и методика проведения экспериментального
исследования

3.2. Результаты экспериментального исследования
3.3. Проверка адекватности математической модели
3.4. Выводы по результатам исследования
Глава 4. ОПТИМИЗАЦИЯ УГЛА ОПЕРЕЖЕНИЯ ВПРЫСКИВАНИЯ ТОПЛИВА ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСОВ

ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ С ОТРАБОТАВШИМИ ГАЗАМИ
4.1. Методика оптимизации
4.2 Результаты расчета
4.3. Выводы по результатам оптимизации
Основные выводы
Список литературы

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
В В - вредные вещества;
ВМТ - верхняя мертвая точка;
ДВС - двигатель внутреннего сгорания;
ИНС - искусственная нейронная сеть;
КПД - коэффициент полезного действия;
КС - камера сгорания;
ИВ - наддувочный воздух;
НМТ - нижняя мертвая точка;
НТД - нормативно-техническая документация;
НТС - научно технический совет;
ОГ - отработавшие газы;
ОН В - охладитель наддувочного воздуха;
ПДК - предельно допустимая концентрация;
ПДВС - поршневой двигатель внутреннего сгорания;
ПКВ - поворот коленчатого вала;
СВТ - система впрыскивания топлива;
ТНВД - топливный насос высокого давления;
УОВТ - угол опережения впрыскивания топлива;
ЭБУ - электронный блок управления;
ЭВМ - электронная вычислительная машина;
ЭСВТ - электронная система впрыскивания топлива;
С - углерод;
СО - оксид углерода II;
СН - углеводороды;
Б - показатель токсичности отработавших газов;
УОх - оксид азота;
РМ - вредные частицы;

Наиболее перспективными критериями оптимизации являются комплексные оценки, например [69]:
Ктэ Vе.ср.э. ’(1-/0 >
(1.7)
где Ктэ ~ комплексный топливный топливно-экологический критерий; Це.ср.э - среднее эксплуатационное эффективное КПД;
/? - коэффициент относительных эксплуатационных экологических за-
В свою очередь среднее эксплуатационное эффективное КПД определяется по формуле:
где Ни - низшая теплота сгорания топлива, мДж/кг;
ge_c.ps - средний эксплуатационный эффективный расход топлива, кг/(кВт-ч).
Коэффициент относительных эксплуатационных экологических затрат определяется как отношение затрат на возмещение экологического ущерба от вредного воздействия на окружающую среду ОГ двигателя к сумарным затратам на топливо и возмещение экологического ущерба.
Комплексный топливный топливно-экологический критерий может включать:
• модель эксплуатации двигателя;
• топливную экономичность двигателя;
• выбросы ВВ с ОГ с учетом их токсичности;
• показатель относительной опасности загрязнения для территории, где эксплуатируется двигатель;
• коэффициент рассеивания ОГ в атмосфере;
• характеристику применяемого топлива.
трат.

(1.8)