ПАРАМЕТРИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ NO-ТОКСИЧНОСТИ ДИЗЕЛЯ

PARAMETERIZATION OF EXPERIMENTAL DIESEL NO-TOXICITY

Maxim Fomich

student, Department of Master's Degree, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В данной работе мы рассмотрим параметризацию экспериментальной NO-токсичности дизеля.

ABSTRACT

In this paper, we consider the parametrization of the experimental diesel NO toxicity.

Ключевые слова: токсичность, параметризация, моделирование, токсичность дизеля, ДВС, дизель.

Keywords: toxicity, parameterization, modeling, diesel toxicity, ICE, diesel.

В качестве эмпирического базиса модели рассмотрим массив экспериментальных данных на рис. 1. Имеющиеся в нашем распоряжении i = 75 экспериментальных значений соответствуют вариации трех фактических параметров рабочего цикла дизеля Д-240: частоты вращения коленвала ω_i, угла опережения впрыска топлива φ_i и среднеиндикаторного давления P_i.

Рисунок 1. Измерения токсичности дизеля Д-240 по NO, подлежащие параметризации: φ_i = 30 (а), 26 (б), 18 (в) и 9 (г) град. ПКВ

Для аппроксимации этих данных необходимо подобрать подходящую формулу (или шаблон аппроксимации). Поскольку экспериментальные кривые (15 линий на рис.1) похожи на параболы, и [NO](0) = 0 во всех случаях осмысленный факт, зависимость [NO] от среднеиндикаторного давления P записывается как

[NO](P) = aP – bP² ,                                                                                           (1)

где a = a(ω, φ) и b = b(ω, φ) – некоторые функции частоты вращения и угла опережения впрыска.

Если заметить (см. рис. 1), что отвечающее максимальной токсичности среднеиндикаторное давление P уменьшается с ростом угла опережения впрыска φ (максимумы сдвигаются влево), можно постулировать P_max ~ (1 + aj)^–1, где a – некоторая постоянная.  С другой стороны, величина резко возрастает при увеличении угла опережения впрыска и слабо убывает при увеличении частоты вращения коленвала, чем оправдывается выбор зависимости [NO]_max ~ φ² (1 – βω), где β – еще один параметр подгонки. Комбинируя эти зависимости с учетом P_max = a/2b, [NO]_max = a²/4b, имеем окончательно

                                                (2)

В формуле (2) появляется третий подгоночный параметр А. Идентификация модели (2) данных рис. 1 подразумевает отыскание значений А, a и β, обеспечивающих минимальное расхождение данных, вычисляемых по предложенной формуле и полученных экспериментальным путем. В качестве нормы расхождения выберем простую сумму среднеквадратичных отклонений по всем экспериментальным данным, т.е. будем минимизировать функционал:

                         (3)

Задача (3) сводится к эквивалентной системе алгебраических уравнений

                 (4)

Список литературы:

1. Беднарский, В.В. Экологическая безопасность при эксплуатации и ремонте автомобилей / В.В. Беднарский. – Ростов н/Д: Феникс, 2003.– 216 с.
2. Кульчицкий, А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей / А.Р. Кульчицкий. – М.: Академический проект, 2004. – 292 с.
3. Загороднюк, В.Т. Компьютерные средства обучения безопасности жизнедеятельности: учеб. пособие / В.Т. Загороднюк, Е.Н. Ладоша, О.В. Яценко. – Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2001. – 160 с.
4. Зельдович, Я.Б. Окисление азота при горении / Я.Б. Зельдович, П.Я. Садовников, Д.А. Франк–Каменецкий. –  М.-Л: Изд-во АН СССР, 1947. – 146 с.