基于响应曲面法的DPF捕集性能多目标优化

来源：车用发动机杂志2023年第2期北京时间：

作者：黄粉莲，李玲玲，夏大双，佘超杰，万明定，毕玉华

单位：昆明理工大学云南省内燃机重点实验室，云南昆明650500

摘要：以提高整体捕集性能为目的开展柴油机颗粒捕集器（DPF）结构参数多目标优化设计，利用GT-Power建立DPF捕集模型，通过发动机台架试验验证了仿真模型的可靠性。以最大压降和初始过滤效率为优化目标，以孔隙率、孔直径、壁厚、过滤体长度和直径5个结构参数为优化变量，基于Box-Behnken试验设计方法构建了DPF捕集性能二阶响应面模型，通过三维响应面图对结构参数显著性与交互作用进行仿真分析，采用满意度函数法进行多目标参数优化。结果表明，孔直径对最大压降的影响较小，较小的孔隙率与壁厚、较大的过滤体直径有利于降低DPF最大压降，而适当增大过滤体直径与壁厚可提升DPF初始捕集效率。协同优化后的DPF压降较优化前下降51.34%，优化后的DPF初始过滤效率趋近于100%。

关键词：柴油机；颗粒捕集器；捕集性能；结构参数；优化