【摘 要】
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当下,随着世界各国能源格局的变化、能源体制的重大变革,提高能源利用效率成为了共同关注的重要课题,射流在工业能源中有广泛的应用,如燃烧器中的燃料混合,化学反应器,航空发动机等。因而射流控制研究对于如何在控制技术中实现对能源的有效利用以及提高能源控制效率,在工程问题中减少能源消耗,提高工程质量水平,进而促进能源产业的升级是至关重要的。对于上述工程问题,本文的研究内容围绕两部分展开:第一部分是对不同支数
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当下,随着世界各国能源格局的变化、能源体制的重大变革,提高能源利用效率成为了共同关注的重要课题,射流在工业能源中有广泛的应用,如燃烧器中的燃料混合,化学反应器,航空发动机等。因而射流控制研究对于如何在控制技术中实现对能源的有效利用以及提高能源控制效率,在工程问题中减少能源消耗,提高工程质量水平,进而促进能源产业的升级是至关重要的。对于上述工程问题,本文的研究内容围绕两部分展开:第一部分是对不同支数对称布置脉冲微射流采用开环控制的方式研究其控制参数对射流混合控制效率的影响。第二部分是利用机器学习方法对于对称布置微射流进行控制,寻找最优控制参数,探究能否进一步提高控制效率。本文通过热线测量技术得到射流控制效率,控制效率定义为每1/100的微射流流量所能实现的射流衰减程度,该值越小则控制效率越高。本文所涉及的微射流控制参数取值范围为激励频率fe（0-300Hz）,微射流与主射流质量流量比Cm（0-5L/min）,微射流占空比α（0.1-0.9）。对机器学习以及开环控制获得的实验数据进行详细分析后,得到等效控制参数?,物理意义是脉冲激励下射流控制效率能增加的倍数,探究对称脉冲微射流各项参数对射流控制效率的影响。从多支对称布置脉冲微射流的开环控制结果可以看到,对于2、4、6支对称脉冲微射流,其射流控制效率均随着β先近似线性下降然后线性上升,原因在于一定的流量范围内,一定程度的脉冲激励对射流混合能实现更高的控制效率,超出范围后则相反。从机器学习控制结果可以得到,对称脉冲微射流主动循环控制后的最佳控制参数。2、4、6支对称脉冲微射流的最佳控制效率J值均优于开环控制的结果,J值较开环控制分别降低了72.6%、68.5%、66.7%,最佳控制律下的2支对称布置脉冲微射流通过脉冲激励用较少的流量达到了较大的速度衰减,因此控制效率与开环控制相比得到了最大提升。
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