基于MATLB GUI的湿汽轮机热力计算平台的设计与实现

湿汽轮机的变工况热力计算作为评估机组运行性能最重要的手段,其计算过程较为复杂,且直接通过源程序计算,计算结果可读性不强。为提高计算结果的可视化和使用者的工作效率,在面向对象设计思想的指导下,文章通过MATLAB GUI设计了湿汽轮机热力计算平台,实现人机交互功能。该湿汽轮机变工况热力计算平台简化了操作过程,使一线工人也能掌握复杂的热力计算过程,也为进一步优化计算程序提供了借鉴意义。     

动力涡轮整体三维流场分析和验证

针对某燃气轮机四级动力涡轮采用NUMECA商业软件进行了三维黏性流场计算分析。并根据燃气轮机性能试验,提取动力涡轮特性参数,将计算得到的动力涡轮总体参数与试验得到的涡轮总体参数进行对比分析。发现其导叶采用了"后部加载"叶型及凹壁扩张与凸壁扩张相结合的子午型面技术,使其具有优良的气动性能。为分析叶冠对涡轮性能的影响,结合NUMECA软件特点,提出分块生成网格的方法,进行了单级涡轮带冠流场计算,并结合ASME的相关资料对其进行了分析。通过相关资料的分析,发现该涡轮导叶的"后部加载"特性尚不是太明显,其"后部加载"特性还有进一步"提升"的余地。为此,对涡轮第二级导叶进行了优化设计,优化后效率绝对值提高约0.5%,说明该涡轮效率还有一定的提升余地。     

船舶柴油机轴功率测量系统的设计与实现

简述轴功率测量原理,选定转速传感器和较先进的扭矩遥测仪,实现了数据采集和处理,设计出柴油机轴功率测量系统,通过实船测量,验证了该系统的准确性和可靠性。     

船用电力变压器故障在线检测系统设计与实现

现有的电力变压器故障在线检测系统具有检测精度差、效率低的弊端,为此引入光声光谱技术对船用电力变压器故障在线检测系统进行设计与实现。电力变压器故障在线检测系统硬件设计主要包括油气分离装置、光声腔与锁相放大器设计,软件主要包括光声信号处理模块、锁相放大模块与电力变压器故障判定模块。通过硬件与软件的设计实现了电力变压器故障在线检测系统的运行。通过实验验证,与现有的电力变压器故障在线检测系统相比,设计的电力变压器故障在线检测系统极大的提升了检测的精度与效率,充分说明设计的电力变压器故障在线检测系统具备更好的检测性能。     

Design,modelling, and analysis of a large floating dock for spar floating wind turbine installation

Installation of floating wind turbines at the offshore site is a challenging task. A significant part of the time efficiency and costs are related to the installation methods which are sensitive to weather conditions. This study investigates a large floating dock concept, which can be used to shield a floating wind turbine during installation of tower, nacelle, and rotor onto a spar foundation. In this paper, the concept is described in detail, and a design optimisation is carried out using simple design constraints. Hydrodynamic analysis and dynamic response analysis of the coupled system of the optimum dock and spar are conducted. Two spars of different sizes are considered, and the motion responses of the spars with and without the dock in irregular waves are compared. Through analysis of the motion spectra and response statistics, dynamic characteristics of the coupled system is revealed. The present design of the dock reduces the platform-pitch responses of the spars and potentially facilitates blade mating, but may deteriorate the heave velocity of the spars in swell conditions. Finally, future design aspects of the floating dock are discussed.     

LM2500燃气轮机动力涡轮超速停机故障分析

某船在远航期间,燃气轮机多次报警停机,通过查询动力监控系统报警信息、分析燃气轮机停机控制原理,逐步定位并排除了故障。文章结合这一故障探讨了故障排除方法,并针对船舶动力监控系统软性故障提出在线监测和诊断方案。     

船舶电力变压器系统的优化设计与实现

船舶电力变压器系统是保障船舶稳定供电的关键,为了提高船舶供电稳定性,提出基于嵌入式DSP的船舶电力变压器系统设计方法,变压器系统硬件模块主要有功率放大模块、整流模块、高压控制模块和稳压输出控制模块组成,以嵌入式ARM作为变压器系统的核心处理器,用MUX101程控开关控制船舶电力变压器的动态增益,由D/A转换器进行变压器的功率转换控制,提高输出功率增益,通过集成DSP数字信号处理器实现船舶电力变压器的逻辑可编程控制,提高变压器的稳压控制性能。测试结果表明,设计的船舶电力变压器系统具有很好的稳压控制性能,输出电压增益和功率增益较高。     

一种液压阀件维修检测台的设计与实现

液压系统阀件在工作中发生漏泄、无法开关、无法换向等问题,会导致液压系统不能正常工作,需对其进行维修。文章为了检验阀件维修效果,设计了一种维修检测台。实践表明,该检测台结构合理、功能丰富、可拓展性强,对于提高管理人员维修能力具有良好效果。     

一种高精度声呐波束发射系统的设计与实现

为解决传统声呐发射系统利用移位寄存器的冗余效应的设计方法所引起的精度不高问题,介绍一种采用DSP芯片与FPGA芯片结合设计的声呐发射系统的方法.该系统可同时产生多路信号,每路信号均可独立调节、设定,且各路信号可严格同步,并可按要求设定时延控制、循环发射等功能,各路信号间的延时精度可达200 ns,从而为波束发射系统的开发提供了一种新的思路.实践表明,该方法具有实现过程简单、精度较高的特点,适合于工程应用.     

船舶SOFC燃料电池与汽轮机联合动力装置能效分析(英文)

Strong restrictions on emissions from marine power plants(particularly SOx,NOx)will probably be adopted in the near future.In this paper,a combined solid oxide fuel cell(SOFC)and steam turbine fuelled by natural gas is proposed as an attractive option to limit the environmental impact of the marine sector.The analyzed variant of the combined cycle includes a SOFC operated with natural gas fuel and a steam turbine with a single-pressure waste heat boiler.The calculations were performed for two types of tubular and planar SOFCs,each with an output power of 18 MW.This paper includes a detailed energy analysis of the combined system.Mass and energy balances are performed not only for the whole plant but also for each component in order to evaluate the thermal efficiency of the combined cycle.In addition,the effects of using natural gas as a fuel on the fuel cell voltage and performance are investigated.It has been found that a high overall efficiency approaching 60%may be achieved with an optimum configuration using the SOFC system.The hybrid system would also reduce emissions,fuel consumption,and improve the total system efficiency.     

船舶保密系统的设计与实现

为了提高船舶通信中的信息安全性,进行船舶保密信息系统设计.提出一种基于椭圆曲线密码通信的船舶保密系统设计方法,采用二进制比特序列调制方法进行船舶保密信息传输的信息编码,根据Turbo码构造加密和解密密钥,运用椭圆曲线密码体制构造船舶保密通信的传输协议.在嵌入式Linux内核下进行加密算法加载,实现船舶保密系统优化设计.仿真测试结果表明,采用该方法进行船舶保密通信,数据的加密性较好,抗攻击和干扰能力较强,数据信息安全性得到提高.     

电动消振作动器模糊控制设计研究

研究了一种新型的作动器,主要用来解决由发动机所引起的船舶甲板的振动问题,通过机械机构及控制系统来实现激振频率及振幅的在线跟踪调节,控制系统可自动识别相角差及振动幅值并自动进行调节,模糊控制器可显著地减小船舶的振动,作动器与激振器相角差控制方面首次提出了优化模糊控制算法,与传统模糊控制算法比较,模糊控制规则可根据实际测试结果进行确定,然后由程序进行分段线性优化,提高了相位角差调整的精度,实验结果表明,该作动器具有良好的特性,对于抵消来自振源的振动具有很好的效果.     

船舶保密系统的设计与实现

为了提高船舶通信中的信息安全性,进行船舶保密信息系统设计。提出一种基于椭圆曲线密码通信的船舶保密系统设计方法,采用二进制比特序列调制方法进行船舶保密信息传输的信息编码,根据Turbo码构造加密和解密密钥,运用椭圆曲线密码体制构造船舶保密通信的传输协议。在嵌入式Linux内核下进行加密算法加载,实现船舶保密系统优化设计。仿真测试结果表明,采用该方法进行船舶保密通信,数据的加密性较好,抗攻击和干扰能力较强,数据信息安全性得到提高。     

牵索锚固式海上风机基础结构设计与分析

海上风电开发中随着水深增加,传统的固定式风机基础的劣势逐步显现,建造成本也显著增加。本文提出了一种适用水深范围广、结构简单、刚度可调的新型牵索锚固式海上风机基础结构。结合海上风电场设计实践和经验,归纳了牵索锚固式海上风机基础的设计重点。以3MW海上风力发电机组为例,分析不同牵索结构设计参数对基础结构的影响,通过计算发现,索缆根数、夹角对结构位移影响显著,而对应力影响微弱,索缆牵拉位置对结构应力位移影响都很显著。分析牵索锚固式风机基础结构在工作荷载和环境荷载耦合作用下的力学性能,计算结果显示,牵索锚固式海上风机基础结构不会发生强度破坏,但位移可能超过使用限制。     

UUV水声侦听任务载荷设计与实现

提出一种UUV水声侦听任务载荷的设计和实现,通过在UUV上加装水听器与水声智能感知模块,采集水中声信号,进行水下全方位、连续地观测和作业,并依据提取的数据特征,为UUV平台智能避让提供预警提示,文中最后通过湖试验证了模块部分功能的实现。     

船用燃气轮机推进系统仿真研究

建立船用燃气轮机推进装置的非线性数学模型,并在Matlab Simulink下进行了仿真计算.对各种典型工况:如两台燃气轮机推进;左轴燃气轮机推进、右轴桨自由转动;左轴燃气轮机推进、右轴桨被制动;偏舵和污底等情况下的稳态配合特性进行了研究.在建模和仿真时,考虑了风浪等附加阻力的影响.所建立的非线性模型不仅适用于稳态点附近的线性化区域,也适用于各操作方式下的大范围工况.     

基于以太网的舰船动力信息系统构建与应用

舰船动力系统是整个船舶的核心,其不仅提供船舶航行的动力,同时为船舶的各项功能和生活提供电力。随着舰船动力系统的快速发展,传统的基于现场总线的动力信息交换系统,已经逐渐无法满足实际需求。以太网作为一种成熟、高效的网络通信技术,则可以在一定程度上弥补现场总线的不足,满足日益提升的通信要求。本文对如何构建基于以太网的舰船动力信息系统进行了研究,分析了动力信息系统通信的具体需求,设计了一种新型的基于以太网技术的舰船动力信息系统,并在OPNET仿真平台上进行了验证,证明了本文提出方案的可行性。     

发电用汽轮机配汽方式改造与试验

双列调节级在低负荷工况下的汽流弯应力是叶片强度振动的重要因素之一。本文分析了汽流弯应力的影响因素以及不同配汽方式对汽流力的影响。为降低动叶的汽流力,提出对发电用汽轮机配汽方式的改造方案。在第4、第5组阀不变的情况下,对前3组调节汽阀进行了重新设计,得到了改造后的流量特性。为验证配汽方式的改造效果,对发电用汽轮机进行了不同负荷下的试验研究。试验结果表明,调节汽阀流量特性、喷嘴前压力等参数的试验值与计算结果一致性较好,说明计算方法是合理准确的。通过对汽轮机调速性能的试验研究,得到了改造前后调速性能的差异,结果表明配汽方式的改造不会对汽轮机调速控制系统带来明显影响,可满足设计要求。     

混合动力船舶的能量管理与控制策略

  目的  为提高混合动力船舶的系统稳定性和效率,提出一种基于粒子群优化阈值的多堆燃料电池系统功率分配策略。  方法  针对多堆燃料电池和蓄电池并联构成的混合动力源系统,设计基于粒子群优化算法（PSO）的模糊逻辑能量管理策略。根据推进系统负载功率和蓄电池荷电状态（SOC）,灵活调控燃料电池单体工作组数及其输出功率,并采用PSO来优化系统的控制阈值。  结果  Matlab/Simulink仿真结果表明：该能量管理策略可以迅速满足复杂多变的负载功率需求,从而提高混合动力源的系统效率;相较于传统的能量管理策略,基于模糊逻辑和基于粒子群优化阈值的能量管理策略的氢气消耗量分别下降了18.96%和31.48%。  结论  该智能能量管理策略适用于混合动力船舶多堆燃料电池,可有效提高混合动力源的系统效率并降低氢气消耗量。     

DMS-2002型轮机模拟器船舶电力系统故障模拟的研制与实现

船舶电力系统故障模拟是轮机模拟器的一个重要部分,该船舶电力系统故障模拟是以中国远洋运输公司拥有8艘先进的5400TEU集装箱船舶为母型船的实际电力系统为对象的故障仿真系统,它包含有柴油发电机组故障模拟、电网故障模拟、励磁系统故障模拟以及电力管理系统故障模拟等。文章重点描述电网故障模拟和电力管理系统故障模拟及排除方法。由于本模拟仿真系统是实船仿真,所以通过故障模拟仿真的培训,可以让操作人员包括学生、修船工程技术人员及轮机员等系统了解和全面掌握各种排除实际船舶电力系统故障的方法和步骤。该电力系统故障模拟已在青岛远洋船员学院的DMS-2002型轮机模拟器上成功运行并取得了满意的效果。