Главная страница Случайная лекция Мы поможем в написании ваших работ! Порталы: БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика Мы поможем в написании ваших работ! |
Проведение четырехфакторного эксперимента первого порядка1.1 Принимаем решение описывать явление моделью первого порядка на двух уровнях по каждому из факторов:
Y= BoXo+B1X1+B2X2+B3X3+B4X4 (1.1)
1.2 Определяем число точек матрицы планирования:
N= nm = 24 = 16
1.3 За основной уровень отношения хода поршня к диаметру цилиндра возьмем Ѕ/D= 1,частоты вращения коленвала n =1600 мин -1; высоты кольца h = 2мм; степень сжатия ε=16. 1.4 Выбираем отклонение от основного уровня 10%, следовательно: -Jn=160 об/мин -Js/d=0.1 -Jh=0.2mm -Jε=1.6 Таблица №1. Таблица планирования
Результаты параллельных опытов получены в результате умышленного изменения частоты вращения для верхнего уровня на ±5% (±88 мин-1), для нижнего уровня ±5% (±72 мин-1). Сведем полученную информацию таблицу 2 и 3. Таблица№2
Таблица№3
1.5 Кодируем уровни: Xn = (n-1760)/160 = ±1 Xs/d = (s/d-1)/0.1 = ±1 Xh = (h-2)/0.2 = ±1 Xε = (ε-16)/1.6 = ±1
Заполняем ядро матрицы матрици планирования в таблице 4 и проводим полный факторный эксперимент, заполняя матрицу до конца.
Таблица №4 Ядро матрицы
Пример исходных данных для расчета значения y1 по первой строке: исходные данные параметрической оптимизации дизеля. '
' границы интервала и шаг варьирования параметров дизеля:'
' угол между блоками цилиндра,град.................' 0 90 90 ' число цилиндров..................................' 8 8 6 ' диаметр цилиндров,мм.............................' 120. 120. 10. ' отношение хода поршня к диаметру цилиндра........' 1. 1. .2 ' скоростной режим двигателя,об/мин................' 1760. 1760. 100. ' степень сжатия...................................' 14.6 16.1 .1 ' коэфф. избытка воздуха...........................' 1.80 2.10 .1 ' отношение длины шатунной шейки к ее диаметру.....' .45 .55 .05 ' отношение длины коренной шейки к ее диаметру.....' .29 .39 .05 ' отношение ширины щеки к диаметру коренной шейки. ' 1.52 1.54 .02 ' отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.......' .245 .295 .005 ' отношение диаметров шатунной шейки и цилиндра....' .589 .689 .05 ' отношение диаметров коренной шейки и цилиндра....' .589 .689 .05
' замороженные параметры двигателя. '
' эффективная мощность двигателя,кВт...............' 262.5 ' тип охлаждения двигателя (жидк.- 0,возд.- 1).....' 0 ' вязкость моторного масла - .00123 Н/c^2..........' .001353 ' число компрессионных колец одного цилиндра.......' 2 ' коэф. трения кольца о гильзу цилиндра............' .14 ' высота компрессионного кольца,мм.................' 2.0 ' радиальная упругость кольца,МПа..................' .165 ' предел выносливости коренной шейки,МПа...........' 66. ' предел выносливости шатунной шейки,МПа...........' 72. ' предел выносливости щеки вала,МПа................' 176.
' ограничения параметров двигателя. '
' ниж. и верх. ограничения литровой мощности,кВт/л.' 10. 50. ' ниж. и верх. ограничения скорости поршня,м/с.....' 6. 20. ' ниж. и верх. ограничения давления наддува,МПа....' .1 .3 ' верх. ограничение макс. давления цикла,МПа.......' 30. ' ниж. и верх. ограничения сред. эфф. давления,МПа.' .2 2.2 ' запас прочности щеки, шат. и кор. шеек вала......' .5 .5 .5 ' макс. уд. давление на шат. подшипник,МПа.........' 100. ' критерий Костина - верх..........................' 50. ' габаритная длина, ширина и высота двигателя,мм...' 2000. 2000. 2000. ' уровень шума двигателя,дБ........................' 160.
Пример исходных данных для расчета значения y2 по первой строке: ' исходные данные параметрической оптимизации дизеля. '
' границы интервала и шаг варьирования параметров дизеля:'
' угол между блоками цилиндра,град.................' 0 90 90 ' число цилиндров..................................' 8 8 6 ' диаметр цилиндров,мм.............................' 120. 120. 10. ' отношение хода поршня к диаметру цилиндра........' 1. 1. .2 ' скоростной режим двигателя,об/мин................' 1672. 1672. 100. ' степень сжатия...................................' 14.6 16.1 .1 ' коэфф. избытка воздуха...........................' 1.80 2.10 .1 ' отношение длины шатунной шейки к ее диаметру.....' .45 .55 .05 ' отношение длины коренной шейки к ее диаметру.....' .29 .39 .05 ' отношение ширины щеки к диаметру коренной шейки. ' 1.52 1.54 .02 ' отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.......' .245 .295 .005 ' отношение диаметров шатунной шейки и цилиндра....' .589 .689 .05 ' отношение диаметров коренной шейки и цилиндра....' .589 .689 .05
' замороженные параметры двигателя. '
' эффективная мощность двигателя,кВт...............' 262.5 ' тип охлаждения двигателя (жидк.- 0,возд.- 1).....' 0 ' вязкость моторного масла - .00123 Н/c^2..........' .001353 ' число компрессионных колец одного цилиндра.......' 2 ' коэф. трения кольца о гильзу цилиндра............' .14 ' высота компрессионного кольца,мм.................' 2.0 ' радиальная упругость кольца,МПа..................' .165 ' предел выносливости коренной шейки,МПа...........' 66. ' предел выносливости шатунной шейки,МПа...........' 72. ' предел выносливости щеки вала,МПа................' 176.
' ограничения параметров двигателя. '
' ниж. и верх. ограничения литровой мощности,кВт/л.' 10. 50. ' ниж. и верх. ограничения скорости поршня,м/с.....' 6. 20. ' ниж. и верх. ограничения давления наддува,МПа....' .1 .3 ' верх. ограничение макс. давления цикла,МПа.......' 30. ' ниж. и верх. ограничения сред. эфф. давления,МПа.' .2 2.2 ' запас прочности щеки, шат. и кор. шеек вала......' .5 .5 .5 ' макс. уд. давление на шат. подшипник,МПа.........' 100. ' критерий Костина - верх..........................' 50. ' габаритная длина, ширина и высота двигателя,мм...' 2000. 2000. 2000. ' уровень шума двигателя,дБ........................' 160.
Пример исходных данных для расчета значения y3 по первой строке:
' исходные данные параметрической оптимизации дизеля. '
' границы интервала и шаг варьирования параметров дизеля:'
' угол между блоками цилиндра,град.................' 0 90 90 ' число цилиндров..................................' 8 8 6 ' диаметр цилиндров,мм.............................' 120. 120. 10. ' отношение хода поршня к диаметру цилиндра........' 1. 1. .2 ' скоростной режим двигателя,об/мин................' 1848. 1848. 100. ' степень сжатия...................................' 14.6 16.1 .1 ' коэфф. избытка воздуха...........................' 1.80 2.10 .1 ' отношение длины шатунной шейки к ее диаметру.....' .45 .55 .05 ' отношение длины коренной шейки к ее диаметру.....' .29 .39 .05 ' отношение ширины щеки к диаметру коренной шейки. ' 1.52 1.54 .02 ' отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.......' .245 .295 .005 ' отношение диаметров шатунной шейки и цилиндра....' .589 .689 .05 ' отношение диаметров коренной шейки и цилиндра....' .589 .689 .05
' замороженные параметры двигателя. '
' эффективная мощность двигателя,кВт...............' 262.5 ' тип охлаждения двигателя (жидк.- 0,возд.- 1).....' 0 ' вязкость моторного масла - .00123 Н/c^2..........' .001353 ' число компрессионных колец одного цилиндра.......' 2 ' коэф. трения кольца о гильзу цилиндра............' .14 ' высота компрессионного кольца,мм.................' 2.0 ' радиальная упругость кольца,МПа..................' .165 ' предел выносливости коренной шейки,МПа...........' 66. ' предел выносливости шатунной шейки,МПа...........' 72. ' предел выносливости щеки вала,МПа................' 176.
' ограничения параметров двигателя. '
' ниж. и верх. ограничения литровой мощности,кВт/л.' 10. 50. ' ниж. и верх. ограничения скорости поршня,м/с.....' 6. 20. ' ниж. и верх. ограничения давления наддува,МПа....' .1 .3 ' верх. ограничение макс. давления цикла,МПа.......' 30. ' ниж. и верх. ограничения сред. эфф. давления,МПа.' .2 2.2 ' запас прочности щеки, шат. и кор. шеек вала......' .5 .5 .5 ' макс. уд. давление на шат. подшипник,МПа.........' 100. ' критерий Костина - верх..........................' 50. ' габаритная длина, ширина и высота двигателя,мм...' 2000. 2000. 2000. ' уровень шума двигателя,дБ........................' 160.
Пример результатов расчета для y1 по первой строке: ПPИ ЭTOM OПTИMAЛЬHO:
УГOЛ PAЗBAЛA ЦИЛИHДPOB= 90 ГPAД. ЧИCЛO ЦИЛИHДPOB= 8 ДИAMETP ЦИЛИHДPA= 120.0 MM OTHOШEHИE S/D= 1.000 CKOPOCTHOЙ PEЖИM ДBИГ.= 1760.0 OБ/MИH CTEПEHЬ CЖATИЯ= 16.0 KOЭФ.ИЗБЫTKA BOЗДУXA= 2.00 OTHOШEHИE R/L= .245 УГOЛ MEЖДУ BCПЫШKAMИ B ГPAД.ПOBOPOTA KOЛEH.BAЛA: FI( 1)= 0 FI( 2)= 270 FI( 3)= 450 FI( 4)= 180 FI( 5)= 90 FI( 6)= 360 FI( 7)= 540 FI( 8)= 630 ЧИCЛO KOЛEH BAЛA= 4 УГOЛ MEЖДУ KPИBOШИПAMИ= 90 ГPAД. MACCA ПOPШHEBOЙ ГPУППЫ= 3.3 KГ MACCA KOЛEHA BAЛA.....= 4.2 KГ MACCA ШATУHA= 3.3 KГ ПOTEPИ HA TPEHИE KOЛEЦ= .0739 MПA ПOTEPИ HA TPEHИE ПOPШHЯ= .0385 MПA ПOTEPИ HA TPEHИE B ПOДШИПH.= .0254 MПA CУMMAPHЫE ПOTEPИ HA TPEHИE= .1378 MПA ПOTEPИ HA ПPИBOД AГPEГATOB= .0344 MПA ПOTEPИ HACOCHЫX XOДOB= -.040212 MПA CУMMAPHЫE MEX.ПOTEPИ= .1320 MПA CP.ИHДИKATOP.ДABЛEHИE= 1.7803 MПA CPEДHEE ЭФФ.ДABЛEHИE= 1.6484 MПA MAKC.ДABЛEHИE ЦИKЛA= 17.81 MПA ДABЛEHИE HAДДУBA= .2967 MПA MEX.KПД ДBИГATEЛЯ= .926 MAKC.TEMПEPATУPA ЦИKЛA= 1946.3 K CP.CKOPOCTЬ HAPACT.ДABЛ.= .4934 MПA/ГPAД MAKC.CKOPOCTЬ HAPACT.ДABЛ.= .7003 MПA/ГPAД ЛИTPOBAЯ MOЩHOCTЬ ДBИГ.= 24.2 KBT/ЛИTP CPEДHЯЯ CKOPOCTЬ ПOPШHЯ= 7.04 M/C COБCTB.ЧACTOTA KPУT.KOЛEБ.= 208.3 ГЦ HOMEP MOTOPHOЙ PEЗ.ГAPMOHИKИ= 7.0 ДИAMETP ШAT.ШEЙKИ= 70.7 MM ДИAMETP KOP.ШEЙKИ= 70.7 MM ДЛИHA KOЛEHA BAЛA= 168.0 MM ДЛИHA ШAT.ШEЙKИ= 31.8 MM ДЛИHA KOP. ШEЙKИ= 20.5 MM ШИPИHA ЩEKИ= 107.4 MM TOЛЩИHA ЩEKИ= 30.6 MM PAДИУC ГAЛTEЛИ KOЛEHBAЛA= 5.7 MM MAKC.УД ДABЛ.HA ШAT.ПOДШ.= 80.77 MПA ЗAПAC ПPOЧH.ШAT.ШEЙKИ= 1.8 ЗAПAC ПPOЧH.KOP.ШEЙKИ= 1.6 ЗAПAC ПPOЧH. ЩEKИ BAЛA= 1.3 PAБOЧИЙ OБЬEM ДBИГATEЛЯ= 10.857 ЛИTP ГAБ.ДЛИHA ДBИГATEЛЯ= 946.2 MM ГAБ.ШИPИHA ДBИГATEЛЯ= 978.3 MM ГAБ.BЫCOTA ДBИГATEЛЯ= 827.4 MM MACCA ДBИГATEЛЯ= 879.2 KГ KPИTEPИЙ TEПЛOHAПPЯЖ.KOCTИHA= *** УД. ИHД.PACXOД TOПЛИBA= 176.0 Г/KBT*Ч УД.ЭФФ.PACXOД TOПЛИBA= 190.1 Г/KBT*Ч УPOBEHЬ ШУMA ДBИГATEЛЯ= 115.3 DБ ЧACOBOЙ PACXOД TOПЛИBA= 49.9 KГ/Ч ЦИKЛOBЫЙ PACXOД TOПЛИBA= .000118 KГ/ЦИKЛ PACXOД BOЗДУXA= .415 KГ/C Пример результатов расчета для y2 по первой строке: ПPИ ЭTOM OПTИMAЛЬHO:
УГOЛ PAЗBAЛA ЦИЛИHДPOB= 90 ГPAД. ЧИCЛO ЦИЛИHДPOB= 8 ДИAMETP ЦИЛИHДPA= 120.0 MM OTHOШEHИE S/D= 1.000 CKOPOCTHOЙ PEЖИM ДBИГ.= 1672.0 OБ/MИH CTEПEHЬ CЖATИЯ= 16.0 KOЭФ.ИЗБЫTKA BOЗДУXA= 1.90 OTHOШEHИE R/L= .245 УГOЛ MEЖДУ BCПЫШKAMИ B ГPAД.ПOBOPOTA KOЛEH.BAЛA: FI( 1)= 0 FI( 2)= 270 FI( 3)= 450 FI( 4)= 180 FI( 5)= 90 FI( 6)= 360 FI( 7)= 540 FI( 8)= 630 ЧИCЛO KOЛEH BAЛA= 4 УГOЛ MEЖДУ KPИBOШИПAMИ= 90 ГPAД. MACCA ПOPШHEBOЙ ГPУППЫ= 3.3 KГ MACCA KOЛEHA BAЛA.....= 4.2 KГ MACCA ШATУHA= 3.3 KГ ПOTEPИ HA TPEHИE KOЛEЦ= .0771 MПA ПOTEPИ HA TPEHИE ПOPШHЯ= .0357 MПA ПOTEPИ HA TPEHИE B ПOДШИПH.= .0247 MПA CУMMAPHЫE ПOTEPИ HA TPEHИE= .1375 MПA ПOTEPИ HA ПPИBOД AГPEГATOB= .0344 MПA ПOTEPИ HACOCHЫX XOДOB= -.039444 MПA CУMMAPHЫE MEX.ПOTEPИ= .1324 MПA CP.ИHДИKATOP.ДABЛEHИE= 1.8675 MПA CPEДHEE ЭФФ.ДABЛEHИE= 1.7351 MПA MAKC.ДABЛEHИE ЦИKЛA= 18.24 MПA ДABЛEHИE HAДДУBA= .2953 MПA MEX.KПД ДBИГATEЛЯ= .929 MAKC.TEMПEPATУPA ЦИKЛA= 1974.5 K CP.CKOPOCTЬ HAPACT.ДABЛ.= .5129 MПA/ГPAД MAKC.CKOPOCTЬ HAPACT.ДABЛ.= .7294 MПA/ГPAД ЛИTPOBAЯ MOЩHOCTЬ ДBИГ.= 24.2 KBT/ЛИTP CPEДHЯЯ CKOPOCTЬ ПOPШHЯ= 6.69 M/C COБCTB.ЧACTOTA KPУT.KOЛEБ.= 208.3 ГЦ HOMEP MOTOPHOЙ PEЗ.ГAPMOHИKИ= 7.5 ДИAMETP ШAT.ШEЙKИ= 70.7 MM ДИAMETP KOP.ШEЙKИ= 70.7 MM ДЛИHA KOЛEHA BAЛA= 168.0 MM ДЛИHA ШAT.ШEЙKИ= 31.8 MM ДЛИHA KOP. ШEЙKИ= 20.5 MM ШИPИHA ЩEKИ= 107.4 MM TOЛЩИHA ЩEKИ= 30.6 MM PAДИУC ГAЛTEЛИ KOЛEHBAЛA= 5.7 MM MAKC.УД ДABЛ.HA ШAT.ПOДШ.= 83.79 MПA ЗAПAC ПPOЧH.ШAT.ШEЙKИ= 3.1 ЗAПAC ПPOЧH.KOP.ШEЙKИ= 2.9 ЗAПAC ПPOЧH. ЩEKИ BAЛA= 1.5 PAБOЧИЙ OБЬEM ДBИГATEЛЯ= 10.857 ЛИTP ГAБ.ДЛИHA ДBИГATEЛЯ= 946.2 MM ГAБ.ШИPИHA ДBИГATEЛЯ= 978.3 MM ГAБ.BЫCOTA ДBИГATEЛЯ= 827.4 MM MACCA ДBИГATEЛЯ= 879.2 KГ KPИTEPИЙ TEПЛOHAПPЯЖ.KOCTИHA= *** УД. ИHД.PACXOД TOПЛИBA= 176.3 Г/KBT*Ч УД.ЭФФ.PACXOД TOПЛИBA= 189.7 Г/KBT*Ч УPOBEHЬ ШУMA ДBИГATEЛЯ= 115.1 DБ ЧACOBOЙ PACXOД TOПЛИBA= 49.8 KГ/Ч ЦИKЛOBЫЙ PACXOД TOПЛИBA= .000124 KГ/ЦИKЛ PACXOД BOЗДУXA= .394 KГ/C Пример результатов расчета для y2 по первой строке:
ПPИ ЭTOM OПTИMAЛЬHO:
УГOЛ PAЗBAЛA ЦИЛИHДPOB= 90 ГPAД. ЧИCЛO ЦИЛИHДPOB= 8 ДИAMETP ЦИЛИHДPA= 120.0 MM OTHOШEHИE S/D= 1.000 CKOPOCTHOЙ PEЖИM ДBИГ.= 1848.0 OБ/MИH CTEПEHЬ CЖATИЯ= 16.0 KOЭФ.ИЗБЫTKA BOЗДУXA= 2.00 OTHOШEHИE R/L= .245 УГOЛ MEЖДУ BCПЫШKAMИ B ГPAД.ПOBOPOTA KOЛEH.BAЛA: FI( 1)= 0 FI( 2)= 270 FI( 3)= 450 FI( 4)= 180 FI( 5)= 90 FI( 6)= 360 FI( 7)= 540 FI( 8)= 630 ЧИCЛO KOЛEH BAЛA= 4 УГOЛ MEЖДУ KPИBOШИПAMИ= 90 ГPAД. MACCA ПOPШHEBOЙ ГPУППЫ= 3.3 KГ MACCA KOЛEHA BAЛA.....= 4.2 KГ MACCA ШATУHA= 3.3 KГ ПOTEPИ HA TPEHИE KOЛEЦ= .0709 MПA ПOTEPИ HA TPEHИE ПOPШHЯ= .0414 MПA ПOTEPИ HA TPEHИE B ПOДШИПH.= .0262 MПA CУMMAPHЫE ПOTEPИ HA TPEHИE= .1385 MПA ПOTEPИ HA ПPИBOД AГPEГATOB= .0346 MПA ПOTEPИ HACOCHЫX XOДOB= -.033722 MПA CУMMAPHЫE MEX.ПOTEPИ= .1393 MПA CP.ИHДИKATOP.ДABЛEHИE= 1.7092 MПA CPEДHEE ЭФФ.ДABЛEHИE= 1.5699 MПA MAKC.ДABЛEHИE ЦИKЛA= 17.05 MПA ДABЛEHИE HAДДУBA= .2847 MПA MEX.KПД ДBИГATEЛЯ= .918 MAKC.TEMПEPATУPA ЦИKЛA= 1930.0 K CP.CKOPOCTЬ HAPACT.ДABЛ.= .4716 MПA/ГPAД MAKC.CKOPOCTЬ HAPACT.ДABЛ.= .6709 MПA/ГPAД ЛИTPOBAЯ MOЩHOCTЬ ДBИГ.= 24.2 KBT/ЛИTP CPEДHЯЯ CKOPOCTЬ ПOPШHЯ= 7.39 M/C COБCTB.ЧACTOTA KPУT.KOЛEБ.= 208.3 ГЦ HOMEP MOTOPHOЙ PEЗ.ГAPMOHИKИ= 7.0 ДИAMETP ШAT.ШEЙKИ= 70.7 MM ДИAMETP KOP.ШEЙKИ= 70.7 MM ДЛИHA KOЛEHA BAЛA= 168.0 MM ДЛИHA ШAT.ШEЙKИ= 31.8 MM ДЛИHA KOP. ШEЙKИ= 20.5 MM ШИPИHA ЩEKИ= 107.4 MM TOЛЩИHA ЩEKИ= 30.6 MM PAДИУC ГAЛTEЛИ KOЛEHBAЛA= 5.7 MM MAKC.УД ДABЛ.HA ШAT.ПOДШ.= 76.02 MПA ЗAПAC ПPOЧH.ШAT.ШEЙKИ= 2.2 ЗAПAC ПPOЧH.KOP.ШEЙKИ= 2.1 ЗAПAC ПPOЧH. ЩEKИ BAЛA= 1.5 PAБOЧИЙ OБЬEM ДBИГATEЛЯ= 10.857 ЛИTP ГAБ.ДЛИHA ДBИГATEЛЯ= 946.2 MM ГAБ.ШИPИHA ДBИГATEЛЯ= 978.3 MM ГAБ.BЫCOTA ДBИГATEЛЯ= 827.4 MM MACCA ДBИГATEЛЯ= 879.2 KГ KPИTEPИЙ TEПЛOHAПPЯЖ.KOCTИHA= *** УД. ИHД.PACXOД TOПЛИBA= 176.8 Г/KBT*Ч УД.ЭФФ.PACXOД TOПЛИBA= 192.4 Г/KBT*Ч УPOBEHЬ ШУMA ДBИГATEЛЯ= 115.5 DБ ЧACOBOЙ PACXOД TOПЛИBA= 50.5 KГ/Ч ЦИKЛOBЫЙ PACXOД TOПЛИBA= .000114 KГ/ЦИKЛ PACXOД BOЗДУXA= .420 KГ/C 1.7 Определяем коэффициенты регрессии.
1.7Вычисляем коэффициенты уравнения регрессии: 1.8Уравнение регрессии имеет вид - в кодированном виде: - в натуральном виде: преобразуем: Анализ уравнения показывает, что наибольшее влияние на механический КПД двигателя оказывает частота вращения коленчатого вала, наименьшее степень сжатия. Всякое увеличение значений исследуемых факторов приводит к снижению механического КПД.
Дата добавления: 2014-07-10; просмотров: 428; Нарушение авторских прав Мы поможем в написании ваших работ! |