تخمین آلاینده NOx یک موتوراشتعال جرقه ای با سوخت مخلوط متان و هیدروژن با استفاده از شبکه های عصبی و الگوریتم ژنتیک
کد مقاله : 1025-ICICE&O (R1)
نویسندگان:
مهرداد افشاری *، جعفر هاشمی داریان
کارشناس آزمون/شرکت ایپکو
چکیده مقاله:
امروزه، با سخت گیرانه‌تر شدن استانداردهای آلایندگی تمرکز بر روی موضوع آلاینده های تولید شده از خودرو بیشتر شده است. NOx همواره به عنوان یک آلاینده بسیار خطرناک، حساسیت سازمان‌های مربوطه را برانگیخته است. در مراحل توسعه و طراحی موتور تخمین میزان این آلاینده برای کاهش هزینه‌های آتی بسیارحائز اهمیت است. محاسبه این آلاینده معمولا بسیار پیچیده و با خطا همراه بوده است. در این مقاله، در ادامه تحقیق گذشته در بررسی عملکرد یک موتور اشتعال جرقه‌ای با سوخت مخلوط متان و هیدروژن که در آن برای تعیین میزان آلاینده اکسید نیتروژن از رابطه سینتیکی‌ زلدویچ توسعه یافته استفاده شده بود، از شبکه‌های عصبی برای یافتن ضرایب تصحیح محاسبه NOx استفاده شده است. روش زلدوویچ تقریبا با 20 درصد خطا NOx خروجی موتور را محاسبه می‌کرده است. با اعمال شبکه عصبی پیشرو و تصحیح ضرایب معادله، این مقدار کاهش یافته است. مدل مربوطه با سایر نسبت‌های هم‌ارزی سوخت صحه‌گذاری شده است. مدل شبکه عصبی با نسبت همگرایی 0.99 و مجذور مربعات خطای 0.0019 نقاط تجربی را برازش کرده است. در نهایت با استفاده از الگوریتم ژنتیک بیشینه مقدار NOx پیش‌بینی شده توسط شبکه عصبی محاسبه و با داده‌های تجربی صحه‌گذاری شده است. نقطه بیشینه برای سوخت 20% هیدروژن و 80% متان در نسبت هم ارزی 0.9 و برای درصد سوخت 40% هیدروژن در نسبت هم ارزی 0.92 اتفاق افتاده است. هم خوانی نتایج مدل با داده های تجربی نشان از توانایی شبکه عصبی در پیش بینی آلاینده NOx دارد.
کلیدواژه ها:
موتور احتراق داخلی، NOx، شبکه عصبی، الگوریتم ژنتیک
وضعیت : مقاله برای ارائه شفاهی پذیرفته شده است