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喷油助燃过程中柴油消耗量最优化模型

时间:2016-08-21 06:38:26  来源:  作者: 点击数:

单纯以节省燃料为目标的燃烧最优控制问题往往使系统的响应太慢,不满足实际使用的要求。若将缩短时问与节省燃料综合考虑,则所设计的控制系统既能节约燃料又不至于响应缓慢,因而产生了时间一燃料最优控制问题。一种较好的处理方法是在燃料最优控制性能指标中增加时间的加权项。

根据燃烧过程中燃料消耗问题的实际意义,在同一次燃烧过程中,必然存在燃料消耗的最优值,若小于该值,则所提供热量不能满足物料的升温要求;相反,若大于该值,则造成燃料浪费。为了便于研究喷油助燃再生过程柴油消耗量的真实目标函数,考虑到各种实际情况,进行如下假设:

(1)燃烧器内火焰和受热面的受热情况在空间是均匀分布的;

(2)火焰以辐射及对流方式向燃烧器内各处进行热量传递;

(3)考虑到燃烧器内高温烟气密度P变化很小,忽略其质量变化,即认为P为常数;

(4)燃烧器排气热损失变化量以及向周围环境的热损失保持恒定。

随着喷油助燃再生时间的不同,喷油助燃再生过程柴油消耗量最优值变化如图4所示。从图4可见:

013.jpg

 

随着再生时间的增加,喷油助燃再生过程柴油消耗量最优值呈先减小后增加的趋势;当再生时间由8.0min减小为5.0min时,对应的柴油消耗量将增加0.29倍,这主要是燃烧器内壁比热容较大、燃烧器的热效率不高等综合作用的结果。

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