ОБОБЩЕНИЕ ПОДХОДА К МОДЕЛИРОВАНИЮ СОСТАВА ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ

GENERALIZATION OF THE APPROACH TO MODELING THE COMPOSITION OF HYDROCARBON COMBUSTION PRODUCTS

Maxim Fomich

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

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В данной работе мы рассмотрим обобщение подхода к моделированию состава продуктов сгорания углеводорода.

ABSTRACT

In this paper, we consider a generalization of the approach to modeling the composition of hydrocarbon combustion products.

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

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

Поскольку предложенная процедура сопряжена с двукратным осреднением: в пределах полигона подгоночных параметров для единичного экспериментального набора x_i и по ансамблю таких наборов, ей свойственна высокая вычислительная устойчивость. Побочным эффектом переосреднения является неспособность модели воспроизводить кинетику NO в малых областях параметрического пространства x, где чувствительность решения к влияющим факторам оказывается слишком высокой. Этим, в частности, объясняются весьма жесткие требования к отбору экспериментальных данных x_i для параметрической идентификации (можно сказать, инициализации) модели. На самом деле, если в совокупности инициализирующих векторов x_i можно выделить две равномощные подгруппы, отражающие противоречивые или даже противоположные тренды, модель выявит не истинную ситуация, а результат противоборства соответствующих статистик. Поэтому отбор сведений для инициализации данной модели следует возложить на экспертов по вопросам энергетической и транспортной экологии, а описанную процедуру осреднения модифицировать, введя статистичесвкий вес w_i как фактор надежности i-го вектора инициализирующих данных x_i. Техника взвешенного осреднения отличается от описанной лишь тем, что на заключительном этапе параметры А и B определяются как обеспечивающие минимум, а модифицированного путем «взвешивания» функционала «брутто-расхождения»:

                                (1)

В процессе идентификации предложенных полуэмпирических моделей образования NO при горении в поршневых ДВС необходимо вычислять a_i и β _i с точностью по меньшей мере до трех десятичных знаков: в противном случае сокращаются возможности для факторного анализа модели и результатов ВЭ. Очень полезен также контроль промежуточных результатов, наделенных определенным смыслом: в частности, величины a_i, отвечающие за наработку NO в i-м сценарии процесса, должны быть (если не все, то как правило) положительными, а агрегированные показатели гибели β _i  – отрицательными.

Вычисляя для каждого x_i наряду с показателями a_i и β _i среднеквадратичное отклонение фактических данных lg Ф_jkⁱ от их модельного представления a_i lg A_j + β_i lg B_k или a_i lg A_j + β_i lg B_k + lg C_l

Δ_i =                           (2)

или

Δ_i =                 (3)

можно оценить адекватность моделей и истинному положению вещей. Кроме определяемой формулами (2), (3) интегральной оценки качества предложенной линейной аппроксимации функционала Ф посредством интересно исследовать локализацию и характер погрешности. Точечным аналогом (2) служит дискретизованное скалярное поле

Δ_jkⁱ = lg Ф_jkⁱ – a_i  lg A_j – β_i  lg B_k ,                                  (4)

а (3), в свою очередь, результат осреднения по дискретному параметрическому полигону lg A_j × lg B_k × lg С_l скалярной функции

Δ_jklⁱ = lg Ф_jkⁱ – a_i  lg A_j – β_i  lg B_k – lg C_l  .                          (5)

Усовершенствованные модели рабочего цикла ДВС и соответствующих алгоритмов для ПЭВМ позволяют заметно уточнить оценки загрязнения воздушного бассейна автотранспортом без существенных экспериментальных и стендовых измерений, неизбежных при использовании действующих методов. Упрощение процедуры квалификации технического состояния наземных транспортных средств и нижней атмосферы на основании подобных моделей позволяет рассматривать их как перспективный элемент в системе комплексного экологического мониторинга на сети транспортных магистралей.

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. Марков, В.А. Токсичность отработавших газов дизелей / В.А. Марков, Р.М. Баширов, И.И. Габитов. –  М.: Изд-во МГТУ, 2002. – 412 с.