基于流体网络建模技术的船舶蒸汽动力系统仿真软件开发

介绍了船舶蒸汽动力系统工程仿真软件的开发、测试及分析工作.通过对蒸汽动力系统热工流体网络简化、分解,采用模块化技术分别创建动力装置各分系统仿真子网络.数学模型以基本的守恒方程(质量、能量、动量)为基础,采用了两相、多组分和热力不平衡流模型,能更真实地反映系统的瞬态特性.对仿真结果进行了初步理论分析,结果表明,该仿真软件具有较高的稳态精度,动态趋势合理,能为蒸汽动力系统的动态特性分析提供有力工具.     

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。     

立式自然循环蒸汽发生器机理建模与仿真研究

针对立式自然循环蒸汽发生器,采用模块化机理建模的方法建立了蒸汽发生器非线性数学模型.该模型包括16个控制体,对每个控制体采用集总参数法建立数学模型并进行推导,得到了拥有12个状态变量的数学模型.采用龙格库塔法对模型进行解算.对该模型进行仿真试验,验证了该模型的动态特性.利用该模型可以分析蒸汽发生器的动态特性,设计蒸汽发生器控制器,具有一定的工程应用价值.     

立式自然循环蒸汽发生器机理建模与仿真研究

针对立式自然循环蒸汽发生器,采用模块化机理建模的方法建立了蒸汽发生器非线性数学模型。该模型包括16个控制体,对每个控制体采用集总参数法建立数学模型并进行推导,得到了拥有12个状态变量的数学模型。采用龙格库塔法对模型进行解算。对该模型进行仿真试验,验证了该模型的动态特性。利用该模型可以分析蒸汽发生器的动态特性,设计蒸汽发生器控制器,具有一定的工程应用价值。     

BP神经网络在直流蒸汽发生器建模中的应用

针对直流蒸汽发生器数学模型建模难的问题,利用BP神经网络的全局逼近特性,对直流蒸汽发生器非线性特性进行了辨识与建模.该模型应用于核动力系统的仿真,能够快速得到直流蒸汽发生器相关参数数值.仿真结果表明,模型精度高,实用性强.该模型为直流蒸汽发生器给水控制系统的设计及仿真研究提供了有力的支持.     

某型船用汽轮机本体模块化建模和仿真

针对船用蒸汽动力装置的基本原理,以某型船用汽轮机本体为对象,利用模块化建模理论建立了一类具有通用性的动态数学模型,给出了其在各种运行工况下的仿真结果,并进行相应的分析.通过对模型加减速动态过程的研究,并将仿真试验的结果和几种典型工况下对象的静态、动态实测值对比,证明模型具有较好的静态精确度和动态相应特性;同时较好的模拟了机组的故障特性,满足了模拟器的实际需求,为动力装置故障诊断提供了依据.模型具有较强的通用性,通过参数化过程可以方便地移植到不同容量、不同类型的机组上,在电站及动力系统仿真方面具有较好的实用性和指导作用.     

气垫船垫升推进系统控制仿真

以某型气垫船的动力系统为对象,建立了垫升推进系统的数学模型及船体的运动学模型,并以SIMULINK为平台对该系统进行了仿真建模[1],在此基础上,通过对系统动态特性的分析,对该系统进行了简单PID控制器和串级PID控制器的设计,并分别对两类控制系统进行了动态仿真和比较分析.仿真结果表明,串级PID控制系统较简单PID控制系统具有更为优越的动态性能,能较好地保证气垫船的垫态稳定性,以满足工程要求.     

舰船动力系统动态建模仿真与分析

随着现代舰船电气化水平的不断提高,电力正越来越成为舰船的主要动力,基于电力技术的舰船动力系统正成为社会的研究热点。为更好分析舰船动力系统,合理和配置好舰船动力系统能源的产生、配置和使用,基于PSCAD/EMTDC软件对舰船动力系统进行动态建模和仿真分析。本文首先对舰船动力系统的主要组件进行动态模型的仿真分析,然后对整个系统在工况下进行仿真分析。仿真结果表明,系统各组件工作稳定,满足组件特性;舰船动力系统在工况下运行平稳,逐次添加负载后系统均能迅速进入稳定状态。     

蒸汽阀动态流阻特性研究

某热力系统中蒸汽阀动态流阻特性对其总体性能设计十分关键。由于该蒸汽阀结构特殊、流速高,无法借鉴一般蒸汽阀门的流阻特性,且仿真分析难以获得较准确的数值,需进行试验研究。基于蓄热器放汽过程流量计算原理,建立了蒸汽阀动态流阻特性试验研究的一般原理、试验分析数学模型等试验研究方法,并通过多工况动态试验验证,获得了本蒸汽阀的动态流阻特性,为该热力系统的设计提供了有力支撑。同时该试验研究方法,可推广应用于类似蒸汽调节阀的动态流阻特性研究。     

基于MATLAB/SIMULINK的气垫船动力系统仿真研究

开展气垫船动力系统仿真是研究气垫船动力系统动态性能的重要手段.建立了某型全垫升气垫船推进、垫升系统及船体的数学模型,采用系统仿真的方法,建立了基于MATLAB/SIMULINK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和程序进行校核和调试,并以此仿真模型对几种典型工况的动态性能进行了仿真计算.研究结果可为该型船动力系统的设计、试验和使用提供参考.