基于Pareto Frontier方法的气动发动机设计

作     者：刘林 俞小莉 胡军强 陈平录 

作者机构：浙江大学机械与能源学院浙江杭州310027 

出 版 物：《浙江大学学报（工学版）》 (Journal of Zhejiang University：Engineering Science)

年 卷 期：2009年第43卷第1期

页      面：123-127页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家教育部博士点专项基金资助项目(20020335079) 

主　　题：气动发动机 设计方法 多目标优化 遗传进化算法 

摘      要：为建立气动发动机的设计方法，提出将功率和比功作为优化气动发动机工作性能的两个目标，将多目标优化理论中的Pareto解作为气动发动机的设计曲线．采用基于进化算法的多目标优化程序NSGA—Ⅱ求解得到了最大比功一功率曲线，以及发动机行程、径程比等发动机结构参数和进气压力、发动机转速、进排气门启闭相位等发动机运行参数随功率的变化规律曲线．通过分析这些规律曲线得出，气动发动机各参数调节的结果是使进气门关闭前的缸内压力尽可能高；不同功率下，比功最大的发动机行程均取该变量变化范围的上限；径程比的取值范围为0．4～0．6，设计功率不同，其取值也不相同，可根据设计目标进行选取．总结出基于多目标优化算法气动发动机设计的一般流程，验证了基于Pareto Frontier设计方法的有效性，为科学规范地设计气动发动机打下良好基础．