蒸汽动力船舶疏水系统设计

蒸汽动力船舶疏水系统的合理设计对提高热力系统的经济性以及保证设备的安全运行至关重要,针对鲜有文献对其设计进行论述的现状,从疏水系统设计需求出发,在蒸汽系统吹除工况分析的基础上,提出蒸汽系统疏水量的计算方法和系统凝水去向设计原则。通过对多种疏水器性能进行比较,得出热动力疏水器适用于蒸汽系统吹除工况。在对某型船舶疏水系统问题总结的基础上,提出了疏水系统的布置方案。通过较好实现某型船舶疏水系统功能,验证了该疏水系统设计方法的合理性。     

船舶蒸汽动力系统设计方案的仿真验证

为在设计初期对某船舶蒸汽动力系统的总体设计方案进行校核,提出了一种系统设计验证仿真方法。首先,在系统初步设计方案的基础上补充完善仿真系统开发所需的设计数据;然后,采用RINSIM仿真平台工具进行模型开发,并通过建模与模型集成调试获得系统仿真模型;最后,进行仿真计算。应用该方法开发了某船舶蒸汽动力系统设计验证仿真平台,并对系统的设计方案进行了校核。结果表明:该设计验证仿真平台的稳态计算结果准确,动态趋势合理,适于对船舶蒸汽动力系统进行设计验证。     

船舶蒸汽管网水力热力耦合计算方法

船舶蒸汽系统水力热力耦合计算是系统设计、管路布置的理论基础。在城市供热管网计算模型的基础上,针对船舶蒸汽系统管网布置错综复杂、管路附件多的特点,考虑蒸汽的可压缩性、管路及附件的摩擦阻力以及散热等特性,建立适用于船舶蒸汽系统管网的水力热力耦合计算模型,并采用标准四阶龙格—库塔(Runge-Kutta)方法对其进行求解。对某型船舶蒸汽系统的3种工况进行水力热力耦合计算,发现计算结果与试验数据最大误差不超过4.1%,满足工程计算的精度要求,表明所提出的方法能很好地应用于船舶蒸汽系统管网的设计优化和计算分析。     

油料用蒸汽加热器蒸汽及凝水系统设计研究

某型船油料用蒸汽加热器在使用中,容易出现加热不稳定、疏水不畅等问题。为解决此问题,本研究通过实船调试和实验室实验,对需要实现连续加热的蒸汽加热器的问题进行了分析,对蒸汽汽化潜热的应用进行了再认识,提出了船用蒸汽加热器蒸汽系统的设计要点,明确了系统设计应选择的蒸汽压力、温度,以及疏水阀的选型。     

蒸汽动力船舶疏水阀性能试验及选型

为研究典型疏水阀在蒸汽动力船舶中的适用性,进一步选取适合于蒸汽动力船舶的疏水阀,进行热动力型、热静力型和机械型3类典型疏水阀的性能试验,并对浮球式疏水阀进行抗倾斜性能试验。根据试验结果,总结各疏水阀的工作特点,并分析实船疏水系统在抗倾斜、抗背压及过冷度等方面的需求,给出各疏水阀在实船疏水系统中的适用范围。结果表明:机械式疏水阀的抗背压性能最好;在倾斜状态,自由浮球式疏水阀的疏水量低于杠杆浮球式疏水阀;杠杆浮球式疏水阀可以用于低压连续疏水,圆盘式疏水阀和倒吊桶式疏水阀可以用于过热蒸汽或饱和蒸汽管路疏水,双金属式疏水阀不适用于船舶蒸汽动力系统。     

组态式船舶电力推进系统仿真软件设计与实现

针对船舶电力推进系统方案论证效率低、成本高等问题,开发了一款组态式船舶电力推进系统仿真软件。对船舶电力推进系统进行结构划分,并建立了系统的数学模型和仿真模型,并封装形成模型库。使用Matlab/GUI开发界面层,用M语言对Simulink模型进行调用与控制。使用SQL Server 2008创建数据库,实现数据的存取和管理功能。基于该软件对某船舶电力推进系统设计方案进行组态式的图形化建模,并设计了典型工况的仿真实验。结果表明,仿真模型较好预报了实船运行工况。由此可见,该软件可有效验证船舶电力推进系统设计方案。     

船舶蒸汽伴行系统设计探讨

对蒸汽伴行系统设计和布置进行优化,可以降低蒸汽消耗,节约成本;可以简化操作流程,节省时间;可以提升燃油加热速度,提高船舶快速反应能力.本文对蒸汽伴行系统的设计计算以及布置要点进行探讨,以求最优标准化方案,为各型船舶的蒸汽伴行系统设计提供参考.     

微过热蒸汽品质影响因素及系统优化分析

针对蒸汽动力船舶微过热蒸汽系统蒸汽品质的影响因素进行了分析讨论,并进行了针对性的系统优化设计,对实际工程具有重要的指导意义。本文利用FLOWMASTER仿真计算软件,建立了微过热蒸汽系统仿真模型,对微过热蒸汽品质的影响因素开展了计算分析。在此基础上,提出微过热蒸汽系统的优化改进方案,并得出优化结果。计算结果表明:饱和蒸汽与过热蒸汽压差、过热蒸汽温度以及微过热蒸汽流量对微过热蒸汽品质有较大影响,目前实船方案会导致微过热蒸汽品质在不同工况下差异较大且在高、低工况下品质较低,提出的根据微过热温度对饱和蒸汽节流阀反馈控制的优化方法有效的解决了这一问题。     

化学回热循环的蒸汽系统热力设计

分析了利用燃气轮机高温余热的蒸汽发生系统的设计准则,并基于某型燃气轮机设计了用于构建化学回热循环燃气轮机的一种蒸汽发生系统。设定了该蒸汽发生系统的设计点工况并对各主要部件进行了热力设计,建立该系统的热力性能计算模型。计算了设计点性能参数并校验了计算精度,出口蒸汽和烟气的各主要性能参数的最大误差为0.4%,所设计系统可用于燃气轮机系统的性能分析。系统符合能量梯级利用原则,低工况时也能充分利用余热,变工况时所产生蒸汽参数稳定。     

基于EASY5的船舶电液舵机系统仿真研究

舵机电液系统仿真是研究船舶舵机液压系统动态性能的重要手段,通过仿真可得出液压缸油腔体积变化、负载变化等对系统的具体影响.针对某船舶舵机电液伺服系统,建立了基于MSCEASY5仿真平台的仿真模型,通过选择典型工况和参数设定值对仿真模型进行校核和调试,并以此仿真模型对几种典型工况的动态性能进行仿真分析,研究结果为该型船舶舵机液压系统的设计、试验和使用提供参考.     

基于LPG的船用双燃料供给系统设计

针对某系列VLGC大型运输船,对绿色环保型燃料展开分析,完成全球首例船舶使用液化石油气(LPG)的系统改装设计,使该船主机能使用常规燃油和LPG双燃料驱动。基于LPG研发新增一套供给主机燃料系统,通过研究具体LPG液化、增压、调温、过滤、应急释放、监测、缓冲、控制、减压、吹除、双壁管及其通风等功能配置,提供液化输送的可控和多级安全应急释放保障。该系统突破常规的船用单燃油供给和LNG燃料需汽化后再供给主机模式,实现LPG作为双燃料系统在船舶上首次运用,最终符合DNV GL挪威船级社和IMO国际海事组织要求,在船舶燃料供给系统设计上具有重要意义。     

数字控制技术在船舶电气系统控制中的应用

数字控制技术是按数字化的代码组成的程序对控制对象实现自动控制的一种方法,本文针对船舶电气设备及系统设计效率不高的问题,介绍了数字控制技术,分析了数字控制技术在船舶电气设备及系统设计中的可行性,提出了应用数字控制技术设计船舶电气设备及系统的流程,并对在船舶电气设备及系统主要零部件的三维造型方法进行了探讨。     

船舶微过热蒸汽发生系统供汽性能研究

为提高船舶微过热蒸汽发生系统的稳定性和优化微过热系统性能参数,探析稳态、动态工况下微过热蒸汽发生系统供汽响应特性。本文以船舶微过热蒸汽发生系统为机理模型,采用 CFD模拟方法计算了微过热蒸汽发生系统速度场、压力场和温度场的稳态分布规律,引入实际微过热蒸汽系统运行参数作为边界条件,开展微过热蒸汽发生系统供汽性能动态研究,得到过热蒸汽掺混流量、饱和蒸汽掺混流量、微过热蒸汽压力和温度等关键性能参数的动态变化规律,并提出微过热蒸汽掺混因子,定量表征微过热蒸汽系统掺混特性及其对蒸汽温度影响规律。计算结果显示,在微过热蒸汽供汽过程中,饱和蒸汽系统管路压降大于过热蒸汽压降,微过热蒸汽压力不断降低,过热蒸汽和饱和蒸汽掺混流量增大,促使蒸汽掺混因子减小,导致微过热蒸汽温度略有降低。基于微过热供汽性能参数的分析,说明船舶微过热蒸汽发生系统供汽响应方案满足用汽设备的要求,可用于船舶蒸汽动力系统的设计。     

船舶微过热蒸汽发生系统供汽性能研究

为提高船舶微过热蒸汽发生系统的稳定性和优化微过热系统性能参数,探析稳态、动态工况下微过热蒸汽发生系统供汽响应特性。本文以船舶微过热蒸汽发生系统为机理模型,采用CFD模拟方法计算了微过热蒸汽发生系统速度场、压力场和温度场的稳态分布规律,引入实际微过热蒸汽系统运行参数作为边界条件,开展微过热蒸汽发生系统供汽性能动态研究,得到过热蒸汽掺混流量、饱和蒸汽掺混流量、微过热蒸汽压力和温度等关键性能参数的动态变化规律,并提出微过热蒸汽掺混因子,定量表征微过热蒸汽系统掺混特性及其对蒸汽温度影响规律。计算结果显示,在微过热蒸汽供汽过程中,饱和蒸汽系统管路压降大于过热蒸汽压降,微过热蒸汽压力不断降低,过热蒸汽和饱和蒸汽掺混流量增大,促使蒸汽掺混因子减小,导致微过热蒸汽温度略有降低。基于微过热供汽性能参数的分析,说明船舶微过热蒸汽发生系统供汽响应方案满足用汽设备的要求,可用于船舶蒸汽动力系统的设计。     

船舶构件快速识别技术的研究

本研究通过分析、提取船舶二维图纸中型线的特征,建立能表达型线信息的属性向量,在此基础上提出了一种船舶结构快速识别的方法,即将自组织特征映射神经网络(SOM)的方法运用于图形的识别和聚类。进一步的,运用自顶向下分层识别技术,通过一次或多次识别及判定实现对二维图纸设计信息的提取。以此为依据开发完成了船舶结构智能识别系统。通过对某船某肋位横剖面图的识别,检验了该方法的可行性和系统的实用性。     

DP-3海工船舶动力辅助系统优化设计

阐述了DP-3海洋工程船舶动力辅助系统优化设计典型方案。通过归纳各主要船级社规范要求,在满足规范基本要求的基础上,通过举例说明各辅助系统设计优化建议,对类似船舶动力辅助系统设计提供建议及参考,以提高系统设计的安全性及可靠性。     

船舶机舱主齿轮机组的油气释放特性研究

根据船舶机舱油气释放特性和环境特点,利用舱室环境集总参数模型,提出主齿轮机组油气释放速率的计算方法,并结合某型船舶的实测数据,计算了不同主齿轮机组输出转速下的油气释放速率,对比了集总参数模型对连续变工况下的机舱油气浓度预测效能。同时,初步研究了油气释放速率与主齿轮机组输出转速之间的相关性,对船舶油气净化系统设计和污染控制具有一定的参考意义。     

基于FPGA的船舶航行视频采集系统设计与实现

为解决常规船舶航行视频采集系统在复杂海况环境下,存在视频采集分辨能力较低的不足,提出了基于FPGA的船舶航行视频采集系统设计与实现。依托船舶航行视频采集系统执行机构设计、控制电路设计,实现了系统硬件设计;基于船舶航行视频采集系统网关结构设计、控制过程设计,完成了系统软件设计,实现了FPGA的船舶航行视频采集系统设计。试验数据表明,提出的船舶航行视频采集系统较常规船舶航行视频采集系统,视频采集分辨能力提高47.82%,适合在复杂海况下进行视频采集。     

1.2m~3液压挖泥船机械配套与液压系统设计分析

通过对R942型液压挖掘机上船、柴油机下机舱后,1.2m~3全液压抓斗式挖泥船之机械配套与液压系统设计分析,阐明了该类工程船舶的液压系统与机械配套在动力装置设计中的重要性和相互关系,并提出了内河工程船舶锚泊定位和锚绞车设计的一种新构思。     

船舶交直流组网配电功率管理系统设计

为了降低船舶能源消耗及避免全船失电,以某双燃料化学品船的交直流组网功率管理系统为研究对象,对典型的工况进行研究。详细分析了锂电池组在交直流组网系统中不同工况下的功能,并结合简易的模式转换模型,分析了模式间转换时功率模块的设定参数变化。结果表明：交直流组网功率管理系统设计紧贴船舶实际运营工况,且锂电池组的削峰填谷功能可以有效节约能源及完全避免全船失电的发生,提高了船舶运营的经济性和安全性。