一种柴油机颗粒捕集器参数选择优化方法技术

本发明专利技术涉及一种柴油机颗粒捕集器参数选择优化方法，包括以下步骤：获取柴油机颗粒捕集器的参数和目标特征，采用正交试验得到不同参数组合下的目标特征数值；基于不同参数组合和不同参数组合下的目标特征数值，采用灰色关联度计算参数与目标特征之间的关联度；根据关联度进行柴油机颗粒捕集器参数选择。与现有技术相比，全面考虑参数的同时又减少了试验数量，实现柴油机颗粒捕集器参数的优化选择。

【技术实现步骤摘要】
一种柴油机颗粒捕集器参数选择优化方法
本专利技术涉及柴油机颗粒捕集器领域，尤其是涉及一种柴油机颗粒捕集器参数选择优化方法。
技术介绍
柴油机颗粒捕集器(DPF)是净化柴油机颗粒排放的最有效途径，目前已广泛用于柴油车的尾气净化。DPF载体通常是壁流式结构，载体内部有许多平行的通道，相邻的两个通道其中一个只有进口开放，另一个只有出口开放，排气从进口开放的通道流入，穿过载体的壁面至相邻的通道排出，在此过程中，颗粒物被过滤在通道内，对排气起到净化作用，是柴油机满足最新排放法规必不可少的后处理装置。通常将Pt、Pd等贵金属涂覆于DPF壁面，一方面在催化剂的作用下，尾气中的NO被进一步氧化成NO2，而NO2相比于O2具有更强的氧化性，可以氧化燃烧捕集的碳烟颗粒。另一方面，涂覆在DPF载体上的催化剂可以降低碳烟的活化能，促进碳烟的低温起燃。同时，DPF在催化剂的作用下还可以氧化CO和HC等污染物并释放热量，有助于进一步促进碳烟颗粒的燃烧，实现再生。专利201710346252.3提出了一种优化流场的DPF再生系统及控制方法，该方法解决了因发动机排气流量大、流速快而导致的再生效率下降的问题。专利201510926162.2提出了一种大规格薄壁堇青石蜂窝陶瓷载体泥料及其制备方法，该专利通过工艺优化实现了大规格薄壁堇青石蜂窝陶瓷载体制备。专利201910088146.9提出了一种低膨胀高强度薄壁高孔密度蜂窝陶瓷载体制备方法，最高孔密度达到750目。专利201811338279.9提出了一种降低DPF再生温度的催化剂及其制备方法，涉及到贵金属催化剂涂覆量。专利201910429328.8提出了一种柴油机排气后处理系统结构设计方法，该专利技术不需要进行过多的柴油机后处理系统开模过程，便可获得的优化后处理系统设计方案。以上的现有技术考虑参数不够全面，更无法实现柴油机颗粒捕集器参数的优化选择。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种柴油机颗粒捕集器参数选择优化方法，以实现柴油机颗粒捕集器参数的优化选择。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种柴油机颗粒捕集器参数选择优化方法，包括以下步骤：步骤S1：获取柴油机颗粒捕集器的参数和目标特征，采用正交试验得到不同参数组合下的目标特征数值；步骤S2：基于不同参数组合和不同参数组合下的目标特征数值，采用灰色关联度计算参数与目标特征之间的关联度；步骤S3：根据关联度进行柴油机颗粒捕集器参数选择。所述的参数包括结构参数和催化剂参数，所述结构参数包括壁厚、孔密度和孔隙率，所述催化剂参数包括催化剂负载量和催化剂配比。所述的目标特征包括PM减排效率、PN减排效率和前后压差。所述的PM减排效率EPM为：其中，FPM,engine表示柴油机PM排放因子，FPM,DPF表示柴油机颗粒捕集器后的PM排放因子。所述的PN减排效率EPN为：其中，FPN,engine表示柴油机PN排放因子，FPN,DPF表示柴油机颗粒捕集器后的PN排放因子。所述正交试验基于发动机台架试验方式。所述采用灰色关联度计算参数与目标特征之间的关联度包括以下过程：基于参数确定比较序列，基于目标特征确定参考序列；对比较序列和参考序列进行初值化变换；计算初值化变换后比较序列中各点与初值化变换后参考序列中对应观测值的关联度。所述的关联度γ0i(Z0,Yi)计算公式为：其中，Z0表示初值化变换后的参考序列，Y表示初值化变换后的比较序列，ξ0i(j)为关联系数，关联系数的计算公式为：其中，i表示第i个参数，j表示第j组正交试验，ρ为分辨系数，ρ的取值规则如下：记则ρ的取值范围为：当maxΔv＞3Δv时，λΔ≤ρ≤1.5λΔ当maxΔv≤3Δv时，1.5λΔ≤ρ≤2λΔ；其中，Δv表示为：所述的比较序列y为：所述的参考序列z为：其中，EPN为PN减排效率，EPM为PM减排效率，P为前后压差，ω为壁厚，σ为孔密度，ε为孔隙率，c为催化剂负载量，λ为催化剂配比。所述的初值化变换后比较序列Y为：初值化变换后参考序列Z0为：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)同时考虑了柴油机颗粒捕集器载体结构参数和催化剂参数对柴油机颗粒捕集器尾气减排性能和背压特性的影响，考虑的影响因素更加全面，更符合柴油机颗粒捕集器设计需求和实际应用情况。(2)基于灰色关联度计算，能够建立柴油机颗粒捕集器尾气减排性能、背压特性与柴油机颗粒捕集器不同结构参数、催化剂参数间的相关联系，为柴油机颗粒捕集器参数优化设计提供定量判据。附图说明图1为本专利技术的流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例本实施例提供一种柴油机颗粒捕集器参数选择优化方法，包括以下步骤：步骤S1：获取柴油机颗粒捕集器的参数和目标特征，采用正交试验得到不同参数组合下的目标特征数值；正交试验基于发动机台架试验方式，参数包括结构参数和催化剂参数，结构参数包括壁厚、孔密度和孔隙率，催化剂参数包括催化剂负载量和催化剂配比；目标特征包括PM减排效率、PN减排效率和前后压差；PM减排效率EPM为：其中，FPM,engine表示柴油机PM排放因子，FPM,DPF表示柴油机颗粒捕集器后的PM排放因子；PN减排效率EPN为：其中，FPN,engine表示柴油机PN排放因子，FPN,DPF表示柴油机颗粒捕集器后的PN排放因子。步骤S2：基于不同参数组合和不同参数组合下的目标特征数值，采用灰色关联度计算参数与目标特征之间的关联度；采用灰色关联度计算参数与目标特征之间的关联度包括以下过程：基于参数确定比较序列，基于目标特征确定参考序列；对比较序列和参考序列进行初值化变换；计算初值化变换后的比较序列中各点与初值化变换后的参考序列中对应观测值的关联度。关联度γ0i(Z0,Yi)计算公式为：其中，Z0表示初值化变换后的参考序列，Y表示初值化变换后的比较序列，ξ0i(j)为关联系数，关联系数的计算公式为：其中，i表示第i个参数，j表示第j组正交试验，ρ为分辨系数，ρ的取值规则如下：记则ρ的取值范围为：当maxΔv＞3Δv时，λΔ≤ρ≤1.5λΔ当maxΔv≤3Δv时，1.5λΔ≤ρ≤2λΔ；其中，Δv表示为：比较序列y为：所述的参考序列z为：其中，EPN为PN减排效率，EPM为PM减排效率，P为前后压差，ω为壁厚，σ为孔密度，ε为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柴油机颗粒捕集器参数选择优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n步骤S1：获取柴油机颗粒捕集器的参数和目标特征，采用正交试验得到不同参数组合下的目标特征数值；/n步骤S2：基于不同参数组合和不同参数组合下的目标特征数值，采用灰色关联度计算参数与目标特征之间的关联度；/n步骤S3：根据关联度进行柴油机颗粒捕集器参数选择。/n

【技术特征摘要】
1.一种柴油机颗粒捕集器参数选择优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤S1：获取柴油机颗粒捕集器的参数和目标特征，采用正交试验得到不同参数组合下的目标特征数值；
步骤S2：基于不同参数组合和不同参数组合下的目标特征数值，采用灰色关联度计算参数与目标特征之间的关联度；
步骤S3：根据关联度进行柴油机颗粒捕集器参数选择。


2.根据权利要求1所述的一种柴油机颗粒捕集器参数选择优化方法，其特征在于，所述的参数包括结构参数和催化剂参数，所述结构参数包括壁厚、孔密度和孔隙率，所述催化剂参数包括催化剂负载量和催化剂配比。


3.根据权利要求1所述的一种柴油机颗粒捕集器参数选择优化方法，其特征在于，所述的目标特征包括PM减排效率、PN减排效率和前后压差。


4.根据权利要求3所述的一种柴油机颗粒捕集器参数选择优化方法，其特征在于，所述的PM减排效率EPM为：



其中，FPM,engine表示柴油机PM排放因子，FPM,DPF表示柴油机颗粒捕集器后的PM排放因子。


5.根据权利要求3所述的一种柴油机颗粒捕集器参数选择优化方法，其特征在于，所述的PN减排效率EPN为：



其中，FPN,engine表示柴油机PN排放因子，FPN,DPF表示柴油机颗粒捕集器后的PN排放因子。


6.根据权利要求1所述的一种柴油机颗粒捕集器参数选择优化方法，其特征在于，所述正交试验基于发动机台架试验方式。


7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张允华，楼狄明，谭丕强，胡志远，房亮，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31