摘要： 結(jié)合試驗(yàn) ，具體考察了不一樣油溫下機(jī)油冷卻器的流量特點(diǎn) ，并利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了描述機(jī)油冷卻器 流量特點(diǎn)的仿真模型。討論結(jié)果表明 : 隨著流量的增加 ，機(jī)油流經(jīng)機(jī)油冷卻器所發(fā)生的壓降也明顯增加 ;在過低油溫和高壓降情況下 ，流經(jīng)機(jī)油冷卻器的機(jī)油流量與其所發(fā)生的壓降均有很好的線性關(guān)系 ，而在高溫、低壓降時(shí)存在明顯的非線性關(guān)系 ;流量 —壓降關(guān)系比流量 —溫度關(guān)系的線性度更好。利用B P 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立的流量特性模型取得了很好的性能仿真效果 ，最大誤差不超過5% 。 

　　機(jī)油溫度是影響方艙式靜音發(fā)電機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)作業(yè)可靠性的最具體要素之一。溫度太高，機(jī)油黏度減輕顯著，機(jī)油穩(wěn)定性減少，氧化變質(zhì)加劇，機(jī)油壓力偏低，易造成燒軸瓦、燒曲軸、缸套拉傷等損壞。因此，為控制安靜型發(fā)電機(jī)機(jī)油溫度，保證各部件得到有效而可靠的潤(rùn)滑，當(dāng)曲軸箱機(jī)油溫度(也就是常說的機(jī)油溫度)超過95℃時(shí)，就應(yīng)當(dāng)在潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)中安裝機(jī)油冷卻器。機(jī)油冷卻器的用途就是減輕機(jī)油的溫度，使其保持在合適范圍內(nèi)，從而大幅度提升降噪型發(fā)電機(jī)的性能和壽命。機(jī)油冷卻器的性能主要取決于其傳熱和流阻兩項(xiàng)指標(biāo)。人們對(duì)機(jī)油冷卻器詳細(xì)側(cè)重于其傳熱性能的探討，而很少對(duì)其流阻特性進(jìn)行全面研究。通過剖析流經(jīng)機(jī)油冷卻器的機(jī)油流量與壓降的關(guān)系，本討論詳細(xì)考察了不同油溫下機(jī)油冷卻器的流阻特點(diǎn)，為移動(dòng)式靜音發(fā)電機(jī)潤(rùn)滑冷卻機(jī)構(gòu)布置與解析供應(yīng)依據(jù)。對(duì)于給定的機(jī)油冷卻器及機(jī)油，機(jī)油流量和溫度是影響壓降的詳細(xì)要素。目前，人們對(duì)潤(rùn)滑裝置組成部件流量特征的建模研究主要采用線性回歸、逐步回歸等數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行排查得到其近似方程表達(dá)式。這些手段大多是關(guān)于某一特定工況或某些局部工況來(lái)剖析和評(píng)價(jià)其工作特點(diǎn)的。機(jī)油冷卻器在工作時(shí)，有關(guān)要素如溫度、壓力等對(duì)其流量特點(diǎn)的影響大多是非線性的，因此采用上述步驟對(duì)機(jī)油冷卻器全工況下的流量特征建立統(tǒng)一的方程表達(dá)式將是十分復(fù)雜的。

　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模技術(shù)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用在靜音發(fā)電機(jī)組等各研究領(lǐng)域 ，并取得了良好的效果。本探求利用 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性映射作用并結(jié)合相關(guān)試 驗(yàn)參數(shù)建立了描述機(jī)油冷卻器流量特點(diǎn)的仿真模型 ，并通過試驗(yàn)法驗(yàn)證了所建模型的準(zhǔn)確性。

　　? 機(jī)油冷卻器芯子在 1.2MPa油壓下作密封 性試驗(yàn) ，時(shí)間 3min ，不得滲漏 ，芯片不得拱起 ;

　　油箱內(nèi)的機(jī)油經(jīng)過加熱器加熱，由機(jī)油泵泵出，流經(jīng)調(diào)整閥、流量計(jì)后進(jìn)入機(jī)油冷卻器，再由冷卻器出口和連接管道回到油箱。在冷卻器機(jī)油進(jìn)出口均裝有用于檢修機(jī)油壓力的壓力表。此外，該試驗(yàn)機(jī)構(gòu)中還裝有用于監(jiān)測(cè)油箱內(nèi)機(jī)油溫度的溫度探頭、用于回油的溢流閥、驅(qū)動(dòng)機(jī)油泵的驅(qū)動(dòng)電機(jī)及機(jī)構(gòu)控制臺(tái)和其他輔助裝置。圖2為機(jī)油冷卻器流量特點(diǎn)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)照片。

　　考慮到測(cè)試裝備的作業(yè)性能要求，本試驗(yàn)購(gòu)買的條件水平見表1，具體測(cè)量了9種油溫下機(jī)油流經(jīng)冷卻器發(fā)生各種壓降時(shí)相應(yīng)的流量。其中移動(dòng)電站，由于機(jī)油黏度低溫時(shí)隨油溫的變化比高溫時(shí)大得多，因此低溫段劃分較細(xì)。

　　所測(cè)冷卻器裝配有限壓閥，當(dāng)限壓閥完全開啟后，機(jī)油通過冷卻器出油口和限壓閥處出油口進(jìn)入安靜型發(fā)電機(jī)主油道。本試驗(yàn)中將限壓閥處的出油口堵 死 ，重點(diǎn)考察限壓閥沒有開啟時(shí)不一樣機(jī)油溫度下流 經(jīng)機(jī)油冷卻器的機(jī)油流量與其所發(fā)生的壓降之間的 關(guān)系。完成測(cè)試裝置組裝和調(diào)試后 ，根據(jù)試驗(yàn)對(duì)策按 照以下策略進(jìn)行試驗(yàn) :

　　2)  起動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)油泵 ， 使機(jī)油循環(huán)流動(dòng)起來(lái) ，直至油箱內(nèi)機(jī)油溫度均勻 ;

　　3)  若上一辦法中的均勻溫度未達(dá)到試驗(yàn)規(guī)定溫度 ，則返回到辦法 1) ;若超過試驗(yàn)規(guī)定溫度 ，則需 要等待機(jī)油冷卻 ，直至達(dá)到試驗(yàn)規(guī)定機(jī)油溫度 ;

　　4)  調(diào)整節(jié)流閥 ， 使冷卻器進(jìn)油壓力達(dá)到預(yù)定值 ，記錄壓力表和流量計(jì)讀數(shù) ;

　　5)  重復(fù)方案 4)  ， 測(cè)試各個(gè)預(yù)定進(jìn)油壓力下的流量 ，記錄每次壓力表和流量計(jì)讀數(shù) ;

　　6)  重復(fù)途徑 1) ~5)  ， 測(cè)量不一樣機(jī)油溫度下流經(jīng)機(jī)油冷卻器的機(jī)油流量與其所產(chǎn)生壓降之間的關(guān)系 集裝箱發(fā)電機(jī)組。

　　機(jī)油溫度控制十分困難 ， 實(shí)際試驗(yàn)過程中需要 及時(shí)進(jìn)行調(diào)控 。因?yàn)槭芨鞣N外在要素的影響 ，所記錄的試驗(yàn)數(shù)據(jù)存在一定偏差。其中 ， 壓力偏差為±0.01MPa ， 溫度偏差為 ±2℃， 流量偏差為 ±0.1L/min 。

　　為更全面熟悉機(jī)油溫度、流經(jīng)機(jī)油冷卻器的機(jī) 油流量及其所產(chǎn)生的壓降三者之間關(guān)系 ，通過對(duì)試 驗(yàn)參數(shù) 的插值排查 ， 分別得到 了在機(jī)油溫度為 70 ℃ ，80 ℃，90 ℃，95 ℃， 100℃時(shí)各壓降下的流 量參數(shù) ，結(jié)合原試驗(yàn)參數(shù) ，整理得到反映機(jī)油溫度、 流經(jīng)機(jī)油冷卻器的機(jī)油流量及其所發(fā)生的壓降三者 之間關(guān)系的曲面圖（如圖3所示）。

　　由圖3可以發(fā)現(xiàn)，在較低油溫和高壓降情形下，流經(jīng)機(jī)油冷卻器的機(jī)油流量與其所發(fā)生的壓降之間有很好的線性關(guān)系，而在高溫、低壓降時(shí)存在明顯的非線性關(guān)系。同時(shí)還可以發(fā)現(xiàn)，流量—壓降關(guān)系比流量—溫度關(guān)系的線性度更好。

　　B P反向傳播網(wǎng)絡(luò)是目前工程中應(yīng)用最為廣泛的一種人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備非線性映射作用，可用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近動(dòng)態(tài)機(jī)構(gòu)輸入和輸出之間任一非線性關(guān)系。這樣，經(jīng)過訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可成為描述系統(tǒng)的模型。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模的最大特征是，只需樣本參數(shù)而不需要建立主要的數(shù)學(xué)方程表達(dá)式，就能建立起輸入與輸出之間的非線性映射關(guān)系，用于函數(shù)逼近，理論上可達(dá)到任意精度[8]。

　　學(xué)習(xí)樣本是用來(lái)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)、調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的連接權(quán)值使網(wǎng)絡(luò)的模擬輸出與實(shí)際輸出的誤差最小。一個(gè)性能良好網(wǎng)絡(luò)模型學(xué)習(xí)樣本的選擇應(yīng)具有3個(gè)特征，即致密性、遍歷性和相容性。本探討采用試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)作為學(xué)習(xí)樣本。

　　實(shí)際運(yùn)用中，BP網(wǎng)絡(luò)詳細(xì)有兩層和3層(不包括輸入層)兩種。討論表明，當(dāng)隱含層的神經(jīng)元足夠大時(shí)，兩層構(gòu)造的網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)任意復(fù)雜的映射。對(duì)于給定的機(jī)油冷卻器及所使用的機(jī)油，機(jī)油流量和溫度是影響壓降大小的主要因素。本討論采用兩層構(gòu)造，將機(jī)油流量和溫度作為網(wǎng)絡(luò)的輸入，所發(fā)生的壓降作為輸出。圖4為描述機(jī)油冷卻器流量特征的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

　　BP網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法有很多種，對(duì)于一個(gè)給定的問題，采用哪種訓(xùn)練方法使網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練速度最快是很難預(yù)料的。通過試算比較，本探求最終選擇使用Levenberg2Marquardt算法來(lái)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)。

　?。?） 在較低油溫和高壓降狀況下 ，流經(jīng)機(jī)油冷卻器的機(jī)油流量與其所產(chǎn)生的壓降有很好的線性關(guān)系 ， 而高溫、低壓降時(shí)存在明顯的非線性關(guān)系 ; 流量—壓降關(guān)系比流量—溫度關(guān)系的線）利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立機(jī)油冷卻器的流量特性模型是可行的，取得了很好的性能仿真效果，可以提

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