CFD Simulation and Robust Design Optimization of the Valve Seat and Orifice Plate in Port Fuel Injector

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 62

فایل این مقاله در 17 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-18-7_007

تاریخ نمایه سازی: 28 اردیبهشت 1404

چکیده مقاله:

The mass flow rate of the fuel-air mixture can vary due to the geometry and dimensions of the valve seat and orifice plate at the tip of the port fuel injector. This study aims to reduce the standard deviation of the mass flow rate by optimizing four design parameters of the valve seat defined at the top (CHA۱ – the angle between the valve seat and the bore wall and CHH۱– its horizontal distance) and the bottom (CHA۲ – the angle of the chamfer from the bottom of the valve seat and CHV۲ – its vertical distance) of the edge breaks to guarantee a constant mass flow rate during its operation. The sensitivity analysis is implemented with the CFD simulation to generate the Design of Experiment (DOE) using ANSYS CFX and optiSLang. This created the correlation between design parameters and the averaged mass flow rate. The results indicate that CHA۲ was the most impacting parameter on the mass flow rate. The Robust Design Optimization (RDO) is performed based on the Metamodel of Optimal Prognosis (MOP). Furthermore, the optimization loop processes the correlation function obtained from MOP using the Evolutionary Algorithms (EA) optimization method by keeping the standard deviation and the tolerance of the design parameters constant. In conclusion, the implemented EA optimization can reduce the standard deviation of the mass flow rate by approximate ۵۱% and the new nominal designs at the valve seat edge breaks are obtained.

نویسندگان

P. Daopiset

Mechanical Engineering Simulation and Design Group, The Sirindhorn International Thai-German Graduate School of Engineering, King Mongkut’s University of Technology North Bangkok. ۱۵۱۸ Pracharat ۱ Road, Wongsawang, Bangsue, Bangkok ۱۰۸۰۰, Thailand

J. Bumrungpetch

Robert Bosch Automotive Technologies (Thailand) Co., Ltd. ۷/۱۰۲ Moo ۴, Pluakdaeng, Rayong ۲۱۱۴۰, Thailand

E. Juntasaro

Mechanical Engineering Simulation and Design Group, The Sirindhorn International Thai-German Graduate School of Engineering, King Mongkut’s University of Technology North Bangkok. ۱۵۱۸ Pracharat ۱ Road, Wongsawang, Bangsue, Bangkok ۱۰۸۰۰, Thailand

A. Likitchatchawankun

Mechanical Engineering Simulation and Design Group, The Sirindhorn International Thai-German Graduate School of Engineering, King Mongkut’s University of Technology North Bangkok. ۱۵۱۸ Pracharat ۱ Road, Wongsawang, Bangsue, Bangkok ۱۰۸۰۰, Thailand

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Alam, A., Mittal, M., & Lakshminarasimhan, V. (۲۰۲۰). Analysis of ...
  • Ansys optiSLang. (۲۰۲۲). Methods for Multi-Disciplinary Optimization and Robustness Analysis. ...
  • Antony, J. (۲۰۲۳). Design of experiments for engineers and scientists. ...
  • Bäck, T., & Schwefel, H. P. (۱۹۹۳). An overview of ...
  • Cecere, G., Irimescu, A., & Merola, S. (۲۰۲۳). Design of ...
  • Hellmann, R., Jochmann, P., Stapf, K. G., Schuenemann, E., Daróczy, ...
  • Holland, J. H. (۱۹۹۲). Adaptation in natural and artificial systems: ...
  • Kalghatgi, G. T. (۲۰۱۵). Developments in internal combustion engines and ...
  • Most, T., & Will, J. (۲۰۰۸). Metamodel of optimal prognosis-an ...
  • Sagdeev, D. I., Fomina, M. G., Mukhamedzyanov, G. K., & ...
  • نمایش کامل مراجع