基于Matlab/Simulink的柴油机系统模块化建模与仿真

为实现多种类型的柴油机系统快速建模仿真,利用MATLAB/Simulink,根据模块化思想,以功能为划分原则,把柴油机系统分解为一系列独立又相互联系的子系统,分别建立其模型,建立对应的具有相同模块构建规则的子模块,并建立模块库。在此基础上,可以通过调用不同的库模块,实现不同机型的仿真,并且利用模块库技术管理模块库,实现模块库的更新和扩展,动态满足多样化的仿真目的,从而提高模块的通用性,最终实现多种机型快速建模仿真。     

三维船体库系统研究

建立三维船体库系统是解决船体快速建模的最好途径.在对系统功能进行总体分析的基础上,采用SQL Server 2000建立了系统数据库,以Visual Basic 6.0为开发工具,设计了系统管理模块;以船舶设计软件MAXSURF为支撑平台进行二次开发,设计了船体母型变换模块.研究结果表明,利用三维船体库系统可以快速地生成船体模型,加速设计进程.     

汽轮机-减速器系统的振动特性研究:理论和模拟试验

某型汽轮机-减速器系统存在一定的振动问题,其振动主要来源于多级齿轮啮合,通过采用啮合线与水平线的夹角作为重要的参考角度的方法,可以方便地得到多级齿轮的动态啮合力模型.将此动态啮合力与有限元方法相结合,建立了汽轮机-减速器系统的动力学模型.采用数值仿真的方法求解了系统的动态响应,仿真结果表明:系统具有复杂的频率成份,包括转频、啮合频率及其边频带、啮合频率之间的组合及其边频带.采用电动机和齿轮箱来模拟汽轮机一减速器系统,建立了模拟试验台.通过试验研究了模拟试验台的动态响应,试验测试结果验证了对模拟试验台的理论计算结果.为工程实践中的汽轮机-减速器系统的振动特性分析和故障诊断提供了重要的依据.     

基于Modelica/MWorks的船用汽轮机调节阀性能仿真验证

采用MWorks建模仿真平台对船用汽轮机调节阀进行建模与仿真验证研究,建立描述调节阀流量—阻力特性的数学模型和图形化仿真模型。经过仿真验证,得出主要结论如下:采用Modelica/MWorks平台可以有效建立颗粒度适宜的多学科多物理场耦合设备的图形化模型,且模型可重用性强,能够有效支撑汽轮机建模仿真;所建立的调节阀数学模型仿真计算效率较高,不同工况下流量曲线计算结果与设计数据趋势一致,各工况下其最大相对误差约为0.8%,能够真实反映调节阀的流动特性,准确地反映了调节阀的运行状态和规律。     

基于VB. NET的CATIA三维参数化船舶设备库的开发

为提高设计建模效率,以CATIA系统中知识工程模块为支持平台,给出三维参数化驱动的船载设备模型库构建方案,并使用VB.NET在CATIA上开发建立三维参数化设备库原型系统。该系统采用通用的关系型数据库存储和管理设备模型信息,提高了模型数据编辑修改和更新的方便性,降低了模型数据的冗余度,并可通过网络数据库使设备模型库得到共享,从而显著提高了三维船舶总布置设计建模的效率。     

基于ANSYS的汽轮机扭曲叶片模态分析

为分析汽轮机叶片振动特性,建立某型汽轮机叶片的实体模型,利用ANSYS结构分析模块进行模态分析,得到叶片的前六阶固有频率和相应的振型,进行模态扩展分析,得到各阶应力,为该叶片的设计优化和振动安全性检验提供数值依据.     

基于ANSYS的船用汽轮机长扭曲叶片模态分析

通过建立某型汽轮机叶片的实体模型,并基于ANSYS软件对该叶片的振动特性进行研究,利用ANSYS结构分析模块进行了模态分析,得到了叶片的前6阶固有频率和相应的振型.根据计算结果分析了汽轮机叶片的振动特性,为该叶片的设计优化和振动安全性检验提供了数值依据.     

反舰导弹攻击舰艇编队通用仿真系统研究

为适应反舰导弹与舰艇编队攻防对抗仿真系统通用化的需求,以提高仿真建模效率为目的,运用面向对象的分析设计方法、模块化的建模理论,构建了反舰导弹与舰艇编队攻防对抗系统仿真模块结构,并分析了各仿真模型间的功能组合及逻辑关系。以反舰导弹类的程序实现为例说明本仿真系统通用化的设计思想,并给出了攻防对抗仿真程序实现流程图。     

液化天然气船汽轮机推进系统建模与仿真

建立合理准确的液化天然气(LNG)船汽轮机推进系统数学模型与实时仿真,是研制LNG特种船轮机仿真系统的核心和关键.采用模块化建模方法和集中参数处理技术,以上海沪东中华造船厂建造的LNG船汽轮机推进系统为仿真对象,建立了LNG船汽轮机推进系统的实时仿真模块化数学模型;并进行了实时仿真试验.仿真结果与设计数据和部分试航数据进行了比较,结果表明模型具有较好的稳态精度和动态响应特性与实时性,适合于LNG特种船推进系统的实时仿真要求.目前此模型已成功应用于LNG特种船轮机仿真系统.     

废气涡轮增压柴油机积件式模块化建模技术研究

把柴油机系统分解为一系列独立又互相联系的功能部件,利用matlab/simulink分别建立其模型,形成模块库.在此基础上,引入积件式模块化建模技术,通过调用不同的模型,实现不同结构和型号的柴油机系统建模.结果表明:这种建模技术能节省人力资源,提高工作效率.     

基于PID的船用汽轮机功频控制系统

根据船用汽轮机的热力学原理与汽轮机功率模型,设计一种基于常规PID的船用汽轮机功频控制系统,并运用Matlab/Simulink仿真模块对其进行仿真计算。结果表明,当二回路负荷发生变化时,该控制系统可通过调节汽轮机的进汽量,使汽轮机的功率能够快速跟踪发电机功率的变化,并维持汽轮机的转速(频率)不变。     

核动力破冰船混合储能电力推进系统应用研究

在核动力破冰船设计中,通常为了适应推进系统频繁大幅度负荷变化,核蒸汽发生装置必须工作在很宽的功率范围上,且具有灵活快速的负荷跟踪特性,导致核动力装置的低效率与核蒸汽发生装置的高功率密度。本文提出一种电力推进系统设计方案:利用储能单元具有的"削峰填谷"能力,承担电力推进负载的瞬时或短时功率变化,使系统负荷维持在一个平稳的波动范围内,以改善电力推进系统负荷扰动对汽轮发电机组的不良影响,使汽轮发电机组维持在一个较为恒定的功率输出水平,来降低核蒸汽发生装置阶跃功率调节的频率,使其能尽可能地进行线性功率调节。     

船用核汽轮机转速串级前馈-反馈模糊PID控制

在船用核汽轮机装置中,其转速控制效果直接关系到机组安全性和经济性。以船用核汽轮机为研究对象,首先,建立了船用核汽轮机各个模块的数学模型,在此基础上设计了核汽轮机转速的串级前馈-反馈PID控制系统;然后,基于模糊控制原理,采用串级前馈-反馈模糊PID控制对串级前馈-反馈PID算法进行改进;最后,在不同扰动下进行了仿真实验,仿真结果表明了模糊算法在改进前馈-反馈PID控制效果方面起了显著地作用,体现了智能算法与传统算法相结合的控制思想在船用核汽轮机转速控制方面的应用前景。     

大型商船燃蒸柴联合循环动力系统设计与分析

以17万m^3液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)运输船为母型船,选取LM2500燃气轮机为主动力装置,联合蒸汽轮机和2台W?rtsil?12V34DF双燃料柴油机,设计出一套燃-蒸-柴联合循环动力系统。利用Aspen HYSYS软件模拟系统流程,经模拟与分析计算,该系统的设计方案合理可行,并得出燃气轮机负荷下的燃气轮机发电效率及其输出效率、燃蒸联合发电效率及其系统输出效率,各系统参数随燃气轮机负荷的增大呈现不同幅度的增大。将该系统的系统输出效率与柴油机的动力系统输出效率进行对比分析,结果表明:在理想工况下,两种系统的系统输出效率相当;在定速工况下,该系统的系统输出效率与柴油机的系统输出效率相比略低,而燃气轮机的NOx、SOx排放量较小,满足新公约要求。因此,该系统有很好的船舶实际应用价值。     

船舶汽轮机组优化设计研究

汽轮机组是船舶动力装置的重要组成部分,其重量和尺寸是影响船舶动力装置重量体积及布置的重要因素.建立包括汽轮机、冷凝器和齿轮减速器设计三部分的船舶汽轮机组数学模型,以汽轮机组重量最小为目标函数和在给定的约束条件下,采用不同的优化算法对机组进行了优化设计.与原方案相比,采用优化方案后汽轮机组重量明显减小,改进的自适应遗传算法有更好的优化性能,优化效果显著.     

Turbine speed control system based on a fuzzy-PID

The flexibility demand of marine nuclear power plant is very high, the multiple parameters of the marine nuclear power plant with the once-through steam generator are strongly coupled, and the normal PID control of the turbine speed can＇t meet the control demand. This paper introduces a turbine speed Fuzzy-PID controller to coordinately control the steam pressure and thus realize the demand for quick tracking and steady state control over the turbine speed by using the Fuzzy control＇s quick dynamic response and PID control＇s steady state performance. The simulation shows the improvement of the response time and steady state performance of the control system.     

汽轮机电气控制试验平台方案

低温余热发电机是钢厂、水泥厂、石油化工厂提高生产效益、节约能源、实现可持续发展的重要途径。低温余热发电系统是一个相互关联的复杂控制系统,由于其热源的品种(烟气,粉尘)以及其成分不同,热源的熵值存在很大区别,所以其具体的热源控制部分也存在很大的差别,根据热源的不同以及同种热源的随机变化需要多次的调整热源进入换热器的流量以达到控制汽轮机的进汽流量,从而实验的模拟显得尤为重要。本试验平台模拟汽轮机的进汽流量的PID调节,汽轮机的起停控制,汽轮机的转速调节以及故障报警保护控制。     

蒸汽动力舰船汽轮机油散发挥发性有机物的组成特征

利用 Tenax-TA 吸附管采样和 ATD-GC/MS 检测方法分析某舰船蒸汽动力系统汽轮机油散发挥发性有机物（VOCs）的组成特征。结果显示：散发口附近污染物浓度最高达16.1 mg/m3,为舱室环境浓度（0.83 mg/m3）的近20倍。除常见的芳香烃和烷烃外,散发口附近还检出高浓度的2,6-二叔丁基苯酚（DTBP）,该物质为汽轮机油添加剂的主要成分之一。由此建议我国在进行舰船舱室空气治理时,应加强污染源头控制,开展汽轮机油品质改进和蒸汽动力系统优化设计。     

不同推进方式下LNG船电力系统的比较与发展趋势

文章对不同推进方式下LNG船的电力系统进行了比较,主要比较了蒸汽推进、双燃料电力推进、两冲程柴油机推进、燃气轮机电力推进等四种推进方式下LNG船电力系统的网络结构、系统容量、系统效率等一些技术指标,并在此基础上介绍了未来LNG船电力系统及推进方式的发展趋势.