(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cải tiến đường nạp động cơ Diesel một xilanh 16,5 Hp sử dụng trong nông lâm ngư nghiệp(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cải tiến đường nạp động cơ Diesel một xilanh 16,5 Hp sử dụng trong nông lâm ngư nghiệp(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cải tiến đường nạp động cơ Diesel một xilanh 16,5 Hp sử dụng trong nông lâm ngư nghiệp(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cải tiến đường nạp động cơ Diesel một xilanh 16,5 Hp sử dụng trong nông lâm ngư nghiệp(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cải tiến đường nạp động cơ Diesel một xilanh 16,5 Hp sử dụng trong nông lâm ngư nghiệp(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cải tiến đường nạp động cơ Diesel một xilanh 16,5 Hp sử dụng trong nông lâm ngư nghiệp(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cải tiến đường nạp động cơ Diesel một xilanh 16,5 Hp sử dụng trong nông lâm ngư nghiệp(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cải tiến đường nạp động cơ Diesel một xilanh 16,5 Hp sử dụng trong nông lâm ngư nghiệp(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cải tiến đường nạp động cơ Diesel một xilanh 16,5 Hp sử dụng trong nông lâm ngư nghiệp(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cải tiến đường nạp động cơ Diesel một xilanh 16,5 Hp sử dụng trong nông lâm ngư nghiệp(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cải tiến đường nạp động cơ Diesel một xilanh 16,5 Hp sử dụng trong nông lâm ngư nghiệp(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cải tiến đường nạp động cơ Diesel một xilanh 16,5 Hp sử dụng trong nông lâm ngư nghiệp(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu cải tiến đường nạp động cơ Diesel một xilanh 16,5 Hp sử dụng trong nông lâm ngư nghiệp
LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu Luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 05 năm 2019 (Ký tên ghi rõ họ tên) Lê Việt Hùng iv LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin chân thành cảm ơn đến thầy hướng dẫn tơi PGS TS Đỗ Văn Dũng Thầy động viên định hướng cho tơi suốt q trình thực luận án Tôi thật biết ơn thầy hướng dẫn thứ hai PGS TS Nguyễn Anh Thi Thầy định hướng nghiên cứu, cung cấp tài liệu theo sát q trình nghiên cứu tơi Tiếp theo, xin chân thành cảm ơn đến quý thầy Khoa Xây dựng Phịng Đào tạo hỗ trợ tơi q trình học tập nghiên cứu trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, người thân tất bạn bè đồng nghiệp Tổng công ty máy động lực máy nông nghiệp Việt Nam (VEAM) Công ty SVEAM, người tin tưởng động viên tinh thần cho suốt khoảng thời gian thực luận án Tp Hồ Chí Minh, Ngày 15 tháng năm 2019 Nghiên cứu sinh Lê Việt Hùng v CÁC KẾT QUẢ ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN Le Viet Hung, Do Van Dung, Nguyen Anh Thi, Luong Huynh Giang “Performance characteristics of small Diesel DI engine using different geometry intake parts” Journal of Key Engineering Materials (KEM), 2019, ISSN: 1013 9826 (Scopus) Le Viet Hung, Do Van Dung, Nguyen Anh Thi “Improve Intake Port/Valve Of RV165-2 Engine By Simulation Method” International Conference on Fluid Machinery and Automation Systems - ICFMAS2018, Ha Noi City, Vietnam, pp 539544, 2018 Hung – Le Viet, Dung – Do Van, Giang – Luong Huynh, Thanh – Doan Minh “Evaluation Of RV165-2 Engine Performance” The Fourth International Conference on Green Technology and Sustainable Development (GTSD2018), HoChiMinh City, Vietnam, 2018 Le Viet Hung, Do Van Dung, Nguyen Anh Thi, Luong Huynh Giang, Vo Van An, Do Minh Dung “Improving characteristics of diesel engine by changing the engine's charging and design method ” Journal of Science Technology Technical Universities, 2019 Lê Việt Hùng, Phạm Văn Giang, Trần Thị Thu Hương, Nguyễn Anh Thi “Nghiên cứu số hóa mơ hình 3D đường nạp, thải buồng cháy làm sở mơ động diesel” Tạp chí giao thông vận tải, số 11, tr 137-139, 2018, ISSN: 2354 - 0818 Lê Việt Hùng, Khổng Vũ Quảng, Nguyễn Đức Khánh, Phạm Văn Trọng “Nghiên cứu mô đánh giá phát thải độc hại động máy nông nghiệp RV165-2 động Kubota RT155 theo tiêu chuẩn ISO 8178”, Tạp chí khoa học kỹ thuật thủy lợi môi trường, số 64, tr 69-75, 2019 ISSN: 1859 - 3941 Lê Việt Hùng, Nguyễn Văn Giang, Võ Khắc Hồng, Đào Chí Cường, Đỗ Văn Dũng, Nguyễn Anh Thi “Nghiên cứu trình nạp-nén động Diesel buồng vi cháy thống phần mềm Ansys-ICE” Tạp chí giao thơng vận tải, số 04, tr 101 – 105, 2019, ISSN: 2354 - 0818 Võ Danh Toàn, Nguyễn Thanh Tuấn, Lê Việt Hùng, Lương Huỳnh Giang, Huỳnh Thanh Cơng “Mơ nâng cao tính làm việc cho động diesel xi-lanh thiết kế cải tiến họng nạp” Tạp chí phát triển KH&CN, tập 16, số K3 – 2015 vii MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan iv Lời cảm ơn v Các kết công bố vi Mục lục viii Danh sách ký hiệu khoa học/chữ viết tắt xiv Danh sách hình xviii Danh sách bảng xxiii Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Các nghiên cứu liên quan 1.2.1 Các nghiên cứu nước 1.2.2 Các nghiên cứu nước 11 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 40 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài 40 1.5 Phương pháp nghiên cứu 41 1.6 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 42 1.7 Các nội dung chínhtrong đề tài 43 1.8 Kết luận 43 1.9 Lưu đồ thể vấn đề nghiên cứu luận án 45 Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH CẢI TIẾN CỤM HỌNG NẠP ĐỘNG CƠ VIKYNO RV165-2 47 2.1 Cơ sở lý thuyết động đốt 47 2.1.1 Công suất có ích động 47 2.1.2 Q trình nạp hiệu suất nạp 48 viii 2.1.3 Ảnh hưởng hình dạng họng nạp đến hiệu suất nạp đặc tính dịng khơng khí nạp động Diesel 2.1.3.1 Ảnh hưởng hình dạng họng nạp đến hiệu suất nạp 51 51 2.1.3.2 Ảnh hưởng hình dạng họng nạp đến tính chất dịng khơng khí nạp 55 2.1.4 Tính tốn q trình nạp động VIKYNO RV165-2 58 2.2 Cơ sở lý thuyết động lực học lưu chất tính tốn mơ Ansys – Fluent 58 2.2.1 Các phương trình bảo tồn 58 2.2.1.1 Phương trình bảo tồn khối lượng 58 2.2.1.2 Phương trình bảo tồn động lượng 60 2.2.1.3 Phương trình bảo tồn lượng 61 2.2.1.4 Phương trình Navier-Stokes 62 2.2.2 Mơ hình Cold Flow Analysis module IC Engine Ansys 64 2.2.3 Mơ hình dịng chảy rối 65 2.3 Cơ sở lý thuyết mạng nơ-ron nhân tạo (ANN) 66 2.3.1 Nút 66 2.3.2 Lớp 67 2.3.3 Trọng số 67 2.3.4 Hàm kích hoạt 67 2.3.5 Q trình lan truyền thẳng mạng nơ-ron 68 2.3.6 Quá trình lan truyền ngược mạng nơ-ron 69 2.4 Giải thuật tiến hóa vi phân 69 2.4.1 Quá trình khởi tạo 70 2.4.2 Quá trình đột biến 70 2.4.3 Quá trình lai tạo 71 ix 2.4.4 Quá trình chọn lọc 71 2.4.5 Điều kiện dừng giải thuật DE 71 2.5 Kết luận 72 Chương 3: QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN CỤM HỌNG NẠP ĐỘNG CƠ VIKYNO RV165-2 73 3.1 Đo đạc, đánh giá tính hoạt động động VIKYNO RV165-2 hữu 73 3.1.1 Thực nghiệm đánh giá 73 3.1.1.1 Sơ đồ thực nghiệm 73 3.1.1.2 Giới thiệu sơ lược thiết bị dùng trình thực nghiệm 74 3.1.1.3 Nguyên lý đo quy trình thực trình thực nghiệm 77 3.2 Cải tiến họng nạp bên ngồi nắp xylanh (Cổ nối lọc gió) 78 3.2.1 Sơ đồ thực nghiệm nguyên lý vận hành 81 3.2.2 Các thiết bị thí nghiệm cơng ty SVEAM 82 3.2.3 Phương pháp đo xử lý số liệu 83 3.2.3.1 Phương pháp đo 83 3.2.3.2 Phương pháp xử lý số liệu 84 3.3 Cải tiến biên dạng họng nạp bên nắp xylanh 3.3.1 Tham số hóa cụm họng nạp động VIKYNO RV165-2 3.3.1.1 Xác định tham số 85 85 85 3.3.1.2 So sánh mơ hình 3D cụm họng nạp dựng phương pháp hữu phương pháp tham số 91 3.3.2 Xây dựng - thực quy trình tự động tính tốn mơ kì nạp nén động VIKYNO RV165-2 thực nghiệm đối chứng 95 3.3.2.1 Xây dựng - thực quy trình tự động tính tốn mơ kì nạp nén động VIKYNO RV165-2 x 95 3.3.2.2 Thực nghiệm đối chứng kết mô Ansys–Fluent 103 3.3.3 Tối ưu hóa cụm họng nạp động VIKYNO RV165-2 phương pháp mạng nơ-ron nhân tạo phương pháp tối ưu tiến hóa vi phân 111 3.3.3.1 Quá trình thực 111 3.3.3.2 Kết xấp xi mạng nơ-ron nhân tạo 113 3.3.4 Xây dựng mối quan hệ hệ số nạp hệ số xoáy 120 3.4 Kết luận 124 Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 126 4.1 Kết đo đánh giá tính hoạt động động VIKYNO RV165-2 hữu 126 4.2 Kết cải tiến họng nạp bên nắp xylanh (cổ nối lọc gió) 127 4.2.1 Đặc tính làm việc động 127 4.2.1.1 Công suất 127 4.2.1.2 Moment 127 4.2.1.3 Suất tiêu hao nhiên liệu công suất định mức 128 4.2.2 Hệ số nạp 129 4.2.3 Nhận xét kết cải tiến hình dạng họng nạp bên nắp xylanh 129 4.3 Kết cải tiến toàn họng nạp động VIKYNO RV165-2 130 4.3.1 Kết mô phần mềm ANSYS-FLUENT 131 4.3.1.1 Kết so sánh hệ số nạp 131 4.3.1.2 Kết so sánh hệ số xoáy 134 4.3.1.3 Kết so sánh trường vận tốc, áp suất nhiệt độ 135 4.3.2 Kết thực nghiệm 145 4.3.2.1 Kết thực nghiệm đo thông số vận hành động VIKYNO RV165-2 sau cải tiến xi 145 4.3.2.2 So sánh kết thực nghiệm động hữu động VIKYNO RV165-2 sau cải tiến 146 4.3.2.3 Nhận xét kết thực nghiệm động VIKYNO RV165-2 sau cải tiến toàn hình dạng họng (bên lẫn bên ngồi nắp xylanh) 148 4.4 Kết luận 149 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 150 5.1 Kết đạt luận án 150 5.2 Đóng góp luận án 150 5.3 Hướng phát triển luận án 151 TÀI LIỆU THAM KHẢO 152 PHỤ LỤC 1: TÍNH TỐN LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH NẠP ĐỘNG CƠ VIKYNO RV165-2 157 PHỤ LỤC 2: GIẤY CHỨNG NHẬN HIỆU CHUẨN CÁC THIẾT BỊ ĐO CỦA CÔNG TY SVEAM 162 PHỤ LỤC 3: BẢNG KẾT QUẢ CẢI TIẾN HỌNG NẠP BÊN NGOÀI NẮP 170 PHỤ LỤC 4: SỬ DỤNG CODE JAVA SCRIPT CHO ANSYS-FLUENT 173 PHỤ LỤC 5: CODE TÍNH TỐN Q TRÌNH NẠP ĐỘNG CƠ VIKYNO RV165-2 174 PHỤ LỤC 6: SỬ DỤNG CODE C# CHO ANSYS-FLUENT 189 PHỤ LỤC 7: SỬ DỤNG UDFS FILE CHO ANSYS-FLUENT 190 PHỤ LỤC 8: SỬ DỤNG CODE TEXT USER INTERFACE (TUI) CHO ANSYS-FLUENT 192 PHỤ LỤC 9: SỬ DỤNG CODE JAVA SCRIPT CHO ANSYS-FLUENT 206 xii PHỤ LỤC 10: CODE SỬ DỤNG MATLAB 208 PHỤ LỤC 11: Q TRÌNH CÀI ĐẶT VÀ CHẠY MƠ PHỎNG TRONG INTERNAL COMBUSION ENGINE CỦA ANSYS 233 PHỤ LỤC 12: GIẤY CHỨNG NHẬN KẾT QUẢ ĐO KIỂM ĐỘNG VIKYNO RV165-2 SAU KHI CẢI TIẾN HỌNG NẠP CỦA TRUNG TÂM KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN ĐO LƯỜNG CHẤT LƯỢNG 261 PHỤ LỤC 13: CODE MATLAB MẠNG NƠ-RON NHÂN TẠO (ANN) VÀ TIẾN HÓA VI PHÂN (DE) xiii 267 Phụ lục 12 GIẤY CHỨNG NHẬN KẾT QUẢ ĐO KIỂM ĐỘNG CƠ VIKYNO RV165-2 SAU KHI CẢI TIẾN CỤM HỌNG NẠP CỦA TRUNG TÂM KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN ĐO LƯỜNG CHẤT LƯỢNG 261 262 263 264 265 Hình Giấy chứng nhận kết thực nghiệm động VIKYNO RV165-2 sau cải tiến cọm họng / xúpap nạp bên lẫn bên nắp xilanh tổng cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng TRUNG TÂM KỸ THUẬT VÀ ĐO LƯỜNG CHẤT LƯỢNG 266 Phụ lục 13 CODE MATLAB MẠNG NƠ-RON NHÂN TẠO (ANN) VÀ TIẾN HÓA VI PHÂN (DE) Code để đọc liệu huấn luyện mạng nơ-ron nhân tạo Sau huấn luyện xong, mạng nơ-ron lưu lại với tên dạng “model…mat” %%%lop an la clc clear all; close all; dataa=xlsread('data100.xlsx','a1:f100'); inputs = dataa(:,1:end-1)'; targets =dataa(:,end)'; performance = 9999; i=0; while performance>.4 && i