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

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％.

关键词：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

所属期刊栏目：53

分类号：TQ032.4(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金51706067

在线出版日期：2023-02-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：4833-4844