基于响应面代理的SCR后处理系统快速预测模型及性能优化设计

作     者：刘严 殷雷 吴涛涛 张锴 孟境辉 LIU Yan;YIN Lei;WU Taotao;ZHANG Kai;MENG Jinghui

作者机构：浙江大学控制科学与工程学院浙江杭州310027 上海镭融科技有限公司上海201800 天纳克(苏州)排放系统有限公司江苏苏州215300 华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51706067) 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2022年第53卷第12期

页      码：4833-4844页

摘      要：为了提高柴油机车尾气SCR后处理系统降污增效性能,本文首先利用有限元原理,建立三维流动传热耦合的SCR后处理系统数值预测模型;然后,考虑到直接利用数值模型优化的高计算成本,采用响应面分析方法(RSM)建立与该数值模型精度相当的响应面降解代理模型;再次,以代理模型为正问题求解器,以改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)和优劣解距离决策方法(TOPSIS)为反问题优化求解器;最后,以系统排气压降、氨均匀性和速度均匀性等关键性能指标为多目标优化函数,并将优化问题转化为一个在可行域内的多目标寻优问题,开展柴油机车SCR后处理性能优化。研究结果表明:与初始设计相比,经NSGA-II优化以及TOPSIS决策的最优后处理系统排气压降下降20.09%,氨均匀性与速度均匀性分别上升12.46%和10.41%。

主 题 词：多物理场建模 响应面分析 多目标优化 选择性催化还原(SCR)后处理 智能优化方法 

学科分类：081705[081705] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 

核心收录：

D　O　I：10.11817/j.issn.1672-7207.2022.12.023

馆 藏 号：203117824...