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GA-BP柴油机NOx排放预测模型的建立及实船应用研究
| 论文题名： | GA-BP柴油机NOx排放预测模型的建立及实船应用研究 |
| 关键词： | 船舶柴油机;NOx排放;预测模型;监测体系 |
| 摘要： | 随着航运业的迅速发展以及人们环保意识的增强，船舶废气排放控制面临着越来越严格的要求。其中，对船舶柴油机NOx排放控制是重要的环节之一。本文立足于MARPOL公约附则Ⅵ国内化实施的背景，建立了W6L20C型柴油机NOx排放GA-BP预测模型，并在此基础之上，对模型如何在实船上应用进行了研究。 首先，本文分析了船舶柴油机NOx的生成机理，介绍了柴油机NOx比排放值计算方法及NOx预测算法的基本知识。 然后通过深入分析台架试验中柴油机NOx排放的影响因素，确定了以柴油机转速和功率作为模型输入参数。采用L-M算法训练BP网络，该方法与传统梯度下降法相比，网络可以在更短的时间内完成收敛。同时，为了提高网络的全局搜索能力，采用遗传算法优化了BP网络的初始连接权值和阈值。在此基础之上，以W6L20C型柴油机台架试验数据作为样本数据，建立了船舶柴油机NOx排放GA-BP预测模型，并对预测模型进行了训练及验证。与采用梯度下降法训练的船舶柴油机NOx排放BP神经网路预测模型相比，本文所建立的模型在收敛速度和泛化能力方面都有了一定的提高。并利用建立好的GA-BP预测模型对W6L20C型柴油机NOx排放性能进行了预测和分析。 最后，分析了实船柴油机NOx排放性能影响因素及模型在实船上的适用条件，并通过实例分析了环境条件对船舶柴油机NOx排放性能影响程度。对实船柴油机NOx排放测试循环工况点的选择提出了建议，这样就可以利用所建立的GA-BP模型按照建议的测试循环工况点对柴油机的NOx排放特性进行预测，再根据各工况点对应的加权因数计算出该柴油机的NOx比排放值，为主管机关提供参考作用。在此基础之上，对以GA-BP船舶柴油机NOx排放预测模型为核心的NOx排放监测体系的实现方法进行了研究。 |
| 作者： | 王志强 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 孙培廷 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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