热电制冷技术在船舶舱室热环境控制中的应用

从热电制冷技术原理出发,将热电制冷与传统机械压缩式制冷的各固有特性进行对比,介绍了2种船用空调系统的热电制冷应用方案及工艺流程;并根据船舶舱室温湿度控制的需求,设计了一套水冷热电制冷装置,用于船舶舱室局部空间环境温湿度的控制;最后分析研究了该热电制冷装置的特性,分别考察了制冷量与环境温度、工作电流、制冷效率和工作电压等参数之间的关系。     

船用电流控制型Buck-boost变换器分岔行为分析

由于船舶电力系统特殊的工作环境,使船用的DC/DC变换器会随着电路参数的变化,产生分岔行为,并使船舶电力系统进入不稳定的工作状态,甚至造成故障。为了分析船用电流控制型的Buck-boost变换器分岔行为,首先推导了一种描述船用Buck-boost变换器的分岔行为演化过程的非线性映射模型,然后采用雅可比矩阵法来确定Buck-boost变换器的分岔点,最后通过不同分岔参数仿真实验验证了本文的推导模型。     

基于模糊算法的船用风力发电机MPPT快速响应控制

针对船用风力发电机快速响应控制问题,采用传统控制方法受到内部环境和人为因素影响,导致控制效果较差,提出了基于模糊算法的船用风力发电机MPPT快速响应控制。根据船用风力发电机MPPT结构,分析MPPT快速响应工作原理,利用大量实际数据归纳总结出控制规则,可快速响应船舶外部环境变化,采用双输入单输出控制方式,将输入输出量转化为模糊集论域,使用三角隶属度函数来表示各个变量,由此完成船用风力发电机MPPT快速响应控制。通过实验结果可知,该方法最高控制效果可达到98%,可达到有效控制风力发电机振动的目的。     

基于EES的船舶制冷压缩机仿真与优化研究

随着国内轮机模拟器的不断发展,船舶制冷系统仿真建模方面的研究也越来越深入,为了使船舶制冷仿真系统达到更好的模拟效果,就需要建立更为精确和高效的模型。基于拥有专业且成熟的热物性计算包的EES(Engineering Equation Solver)软件,结合船用制冷压缩机实验数据,对文中介绍的经验模型进行了拟合验证和多工况下的性能预测,对半经验模型中的容积效率提出两种优化方法,并与传统计算方法进行对比,以分析和验证其优化效果。结果表明：经验模型在一定工况范围内具有良好的精度,可以作为压缩机性能预测的参考;提出的容积效率优化计算模型相较于传统经验公式有着更高的精度,对于制冷仿真系统精度的提高有所帮助。     

大功率半导体激光器有源区温度影响因素分析

为了提高大功率半导体激光器模块散热性能,文中数值模拟研究了激光器模块的温度场,分析了焊料导热系数及其厚度、热沉导热系数和半导体制冷器冷面温度对芯片有源区温度及模块散热性能的影响规律.结果表明:焊料厚度在2~24μm范围内,无高阻层形成,模块散热性能稳定,而当焊料厚度大于24μm后,有源区温度迅速升高;随着热沉导热系数的增加,有源区温度呈指数形式下降,且当其导热系数小于1200 W/m·K时,温度降低更显著;半导体制冷器冷面温度与有源区温度呈比例系数为1的线性关系.     

船用物联网节点资源的分配与调度控制

由于船舶航行环境复杂,航行过程中需要采集的资源数量庞大,且采集到的资源受环境影响较强易出现破损,无法保障其控制效果。针对当前船舶航行过程中对海量突发数据资源控制管理效果不佳的问题,分别对船舶网络节点资源的分配过程中产生的能效和资源调度耗时情况进行优化,提出对船用物联网节点资源的分配与调度控制方法进行优化和改善。首先结合RFID系统对船用物联网节点资源采集方法进行完善,解决环境干扰导致的资源受损问题,进一步与利用ALOHA算法对采集到的信息进行特征分配计算,根据分配结果对船用物联网节点资源的分配与调度控制步骤进行优化。最后通过实验证实,船用物联网节点资源的分配与调度控制方法相对传统方法而言有更高的准确性和有效性,充分满足研究要求。     

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。     

船用LED灯智能控制设计研究

针对传统LED灯存在控制效果差的问题,提出基于RFID技术的控制设计方案。以MSP430为核心、AD/DA为外围电路设计LED控制器结构,通过CC2430微处理器终端控制模块可与路灯设备相连接。根据LED中央控制模块,设计RFID智能终端控制基本结构,通过智能终端进行数据读写与控制。依据智能控制电路,保证电流电压具有可调性。采用模块化理念,研究RFID智能控制终端核心工作流程,并计算平均电流大小,根据该电流大小,设计LED灯智能控制具体实施方案,由此实现船用LED灯智能控制。通过实验对比结果可知,该方法控制效果较好,为船舶夜晚航行提供可靠灯源。     

船用柴油机SCR催化器载体结构参数仿真优化

利用AVL_BOOST软件建立了某船用柴油机SCR催化器仿真模型,通过响应面优化法和BBD试验设计法开展仿真试验,得到以NO_X转化率为目标函数,压降和NH_3滑移量为约束条件的回归方程。通过回归方程对SCR催化器载体结构参数进行优化,优化结果为:横截面积为0.069m~2,长度0.833m,载体孔密度为22/cm~2,涂层厚度0.01mm,载体壁厚0.15mm。     

T2紫铜换热管在特殊环境下的快速腐蚀机理分析

铜由于具有良好的热传导性能和机械加工性能以及铜表面致密的氧化膜具有较好的防腐作用,铜及铜合金被列为空调制冷系统中换热管的首选材料.然而,在一些特定的服役环境中,铜及铜合金经常发生腐蚀失效.文章通过分析某型船用制冷机组中蒸发器所用紫铜换热管在一年仓储中发生腐蚀泄漏的原因,对紫铜换热管在特殊环境下的快速腐蚀机理进行了探讨,并对换热器的使用与保养提出了针对性建议.     

水下自航器用锂／二氧化锰电池组的散热处理

大型锂/二氧化锰电池组作为水下自航器的动力电源,以中高倍率电流工作时,会产生大量的废热,若不及时将废热传递至外界环境（海水）时,将对电池组的安全性产生恶劣影响。文中分析了锂/二氧化锰电池的热源和电池组的传热过程,并测量了电池的热功率,通过模拟电池组的废热功率探索了散热处理方法对电池组温度的影响。在水下自航器用锂/二氧化锰电池组设计时,采用综合散热处理方法能够合理控制电池组的温度,且有一定的温度冗余量。     

高压无油旋转式空气压缩机的发展

通过圆柱/平面型单螺杆压缩机运行近8800小时来研究其材料及轴承技术。要求机组在无油、水润滑的条件下工作。碳素/石墨轴承安装在水润滑的压缩机内,具有良好的性能。星轮材料为尼龙与玻璃纤维的叠层材料。该压缩机的设计特点是进一步发展了船用低压(125 lb/in~2)和高压(3000 lb/in~2)水润滑单螺杆压缩机。     

关于交流发电机组并联运行控制器设计中的几个问题及ZBK型控制器

船用交流发电机组并车时其动作的快速性、差频周期的检测方法,待并发电机在正频差下合闸的要求、系统频率的保护方法以及准同步法并车和粗同步法并车的通用性等是设计船用交流发电机组并联运行自动控制装置时必须考虑的几个重要问题。本文在分析上述因素的基础上,介绍了具有良好性能的“ZBK型船用交流发电机组并联运行控制器”。该控制器在解决上述问题上获得了较理想的效果。     

船用低压空压机组

CZ—4/6型、CZ5.5\6型、CV7.5/6型船用低压空压机组由上海船舶设备所究所设计,宁波新星压缩机厂制造。这是为汽化油灶配套的船陆两用新产品。该产品具有机组比功率小,比重量轻、体积小、外型美观、拆装维修方便、标准化,通用化程度高、噪声低、振动小等特点,并采用了气动控制,自动卸荷油水分离等新技术。背压可在4～8大气压之间调整,工作     

纳米TiO2光催化和紫外线辐照法相结合杀灭压载水中藻类模拟实验研究

为了验证紫外线处理器内部附着纳米TiO2薄膜,在压载水处理过程中的灭藻效果,设计了一套杀灭压载水中藻类的模拟实验系统。分别用单一紫外线辐照法和纳米TiO2光催化-紫外线辐照相结合法对鱼腥藻进行杀灭实验研究对比。结果表明,两种方法均可完全杀灭压载水中藻类,且在相同实验条件下,利用纳米TiO2光催化-紫外线辐照结合法,只需要4根低压高强紫外线灯管就能达到单一紫外线辐照法6根低压高强紫外线灯管对海藻的灭活效果。在不影响灭活效果的前提下,降低了处理器的功率,可以起到节能的作用。     

基于分数阶PI~αD~β的船用永磁同步电机控制策略研究

船用永磁同步电机是一种非线性、强耦合、多变量的复杂系统,使用常规的PID对其进行速度控制时难以达到理想的效果。为了改善船用永磁同步电机调速系统的性能,设计了一种新的速度控制器-径向基(RBF)神经网络分数阶PI~αD~β控制器。利用径向基神经网络的自学习和自训练的功能,对控制器的参数进行在线优化,以便使控制器在未知的系统中能够具有快速的适应能力和较好的控制性能。将设计的控制器应用于船用永磁同步电机的速度控制回路中,并在高速度、大负载扰动的条件下对其进行仿真实验。结果表明,使用了RBF神经网络分数阶PI~αD~β控制器的电机控制系统,具有良好的动态响应能力和较强的扰动抑制能力。     

DY28—SN型新低速船用柴油机

最近,日本洋马柴油机公司采用中速柴油机技术,开发了一种低转速,长冲程、2阀结构的“DY28—SN”型立式、单动、水冷、4冲程新一代低速船用柴油机。 该机为6气缸串联,气缸内径280mm,行程530mm;连续额定输出功率1600PS,转速395rpm;有效平均压力18.62kgf/cm~2(1.862Mpa),活塞平均速度6.89m/S;吸排气阀各一只;从船尾侧看,曲轴乃是顺时针方向旋转;强制润滑;采用M、D、O或H、F、O重     

Bootstrap方法在机电设备振动状态阈值设定中的应用

针对船舶机电设备振动状态阈值设定中存在样本不足的问题,引入Bootstrap方法进行样本扩充。通过仿真实验分析比较2种常用Bootstrap算法的样本扩充效果及其适用性;提出了Bootstrap方法使用中应注意的事项;将该方法用于船用柴油机整机振动状态阈值设定,取得了较好的结果。     

PMV热舒适性模型在船舶舱室热环境评价中的应用

将热舒适性理论研究与实际船舶舱室环境的实验和调查相结合,探索将普通建筑热环境评价上应用较为广泛的PMV热舒适性模型扩展到船舶舱室的热环境评价中.通过对实船热环境的系统性测试和对实验对象——船员对热环境的主观评价的分析统计以及船员对船舶舱室内热环境的满意度调查,探讨了PMV热舒适性模型在船舶舱室热环境评价中的适用性,并给出了针对不同的活动状态下修正后的PMV*方程,该方程能体现大部分船员在微小环境内的热感觉以及客观评价热环境控制效果.     

H型钢焊接裂纹的成因及预防措施

某厂H型钢焊接加工过程中出现裂纹。根据裂纹的特点,从工艺焊接线能量、拘束应力、缺口敏感、焊前预热、焊接施工环境、焊后处理等方面分析裂纹产生的原因,提出了解决H型钢焊接过程中防止裂纹的工艺措施,控制热输入量,焊前、焊后处理,改善焊接环境等。经过以上工艺改进后进行焊接,焊接质量良好,取得了较好的效果,为同类H型钢钢结构施工提供有益的借鉴。