无人机活塞式发动机进排气系统优化

作者：胡春明; 郝蒙蒙

来源：航空动力学报, 2018, 33(04): 1009-1016.

DOI：10.13224/j.cnki.jasp.2018.04.028

• 无人机(UAV)
• 活塞式发动机
• 自适应遗传算法
• 敏感性分析
• 进排气系统优化

针对一款无人机(UAV)用活塞发动机在飞行转速为6 500r/min时扭矩较低以及燃油消耗率较高的问题,提出了一种基于自适应遗传算法(GA)的发动机进排气系统优化方法,进行进排气系统改进设计。使用GT-Power软件搭建了该发动机一维仿真模型,并通过台架试验数据验证模型;基于该模型进行了进排气系统结构参数对扭矩和燃油消耗率的敏感性分析,将进气管长度、直径、空滤器后腔容积和排气管长度作为优化变量,使用Matlab进行自适应遗传算法优化,使用Simulink/GT-Power接口实现数据采集和优化结果反馈。通过台架试验验证了优化结果的准确性。结果表明:在飞行转速为6 500r/min时,经过优化后的发动机扭矩和燃油消耗率都得到明显改善,扭矩最大可以提高5.51%,燃油消耗率最大降低6.31%。

• 单位
  内燃机燃烧学国家重点实验室; 天津大学