基于混沌理論的缸內直噴汽油噴霧分析

基于混沌理論的缸內直噴汽油噴霧分析

隨著汽車排放法規(guī)的不斷嚴格，需要對汽油機做進一步的優(yōu)化，這樣對汽油噴霧進行充分的了解變得十分必要，尤其是了解汽油噴霧貫穿距離長度變化和汽油濃度分布的機理，對汽油機的優(yōu)化具有重要作用。隨著理論基礎的深入，利用混沌理論對汽油噴霧圖像進行分析逐漸成為一種可行的選擇。

利用混沌理論對汽油噴霧進行分析時，需要獲得汽油噴霧成形過程的高亮圖像。而在光學可視的靜態(tài)高壓容器中可模擬汽油機的運行環(huán)境。采用美國德爾福（Delphi）集團生產的8孔電磁噴油器，并采用正辛烷代替標準汽油進行汽油噴射試驗，噴射壓力設定為5MPa和20MPa兩個值。采用日本活圖?。≒hotron）精密儀器生產的FASTCAMSA4高速相機，利用Mie散射技術獲得汽油噴霧成形過程的高亮圖像。為了方便識別高亮圖像的輪廓，利用神經網絡方法將其轉化為細節(jié)更加清晰的灰度圖像，在強化圖像邊緣的同時，消除不穩(wěn)定因素產生的噪聲干擾。將汽油噴霧貫穿距離長度和汽油濃度分布作為混沌變量，利用混沌理論對得到的灰度圖像進行統(tǒng)計分析，確定兩個混沌變量隨時間變化的關系。同時，采用計算混沌變量隨時間變化關系的李雅普諾夫指數(shù)和赫斯特指數(shù)，以區(qū)分混沌變量隨時間變化的周期振蕩部分和隨機部分，并由此表征汽油噴霧的噴霧特性。在進行優(yōu)化時，則可以將混沌變量作為優(yōu)化指標，以獲得最優(yōu)的汽油噴霧特性。

Luigi Allocca et al. SAE 2017-01-0839.

編譯：王祥