大中型舰船柴油机排气泄漏风险评估和监控需求研究

对于以柴油机为动力的舰船,柴油机工作过程中可能由于排气泄露或二次吸入导致舱内有害气体浓度升高。为了评估该类事故工况的影响,本文针对某典型舰船,以柴油机尾气中的CO为特征污染物,利用多区域模型仿真,分析了不同排气泄漏程度及二次吸入程度下典型舱室CO浓度变化情况。研究结果表明,4%排气泄漏率时,会导致柴油机舱CO浓度急剧升高,超出室内空气质量90 d容许浓度限值;9%排气二次吸入时,会导致所有舱室平衡浓度超过90 d容许浓度限值。结合分析结果,建议在柴油机舱进行CO浓度实时监测,并对柴油机通风、排气管路设计进行优化。     

舰船柴油机曲轴轴系多体动力学仿真

柴油主机是舰船动力推进系统中的重要组成部分,对柴油主机的曲轴轴系进行多体动力学仿真分析可以精确求解轴系的动态和静态响应,对优化船舶柴油主机的性能和结构有重要的价值。本文系统介绍多体动力学理论,建立船舶柴油机曲轴轴系的动力学分析模型,并结合有限元分析软件Ansys方法对曲轴轴系的强度进行计算和仿真分析。     

柴油机水下排气红外抑制仿真研究

以潜艇的红外隐身为背景,研究柴油机在水下排气时红外控制的方法。建立了柴油机水下排气两相流模型,提出柴油机水下排气两级方案:一级降温是柴油机排气总管内进行喷淋水雾;二级降温是采用小孔排气增加海水与热气的掺混。仿真研究了该方法对红外的抑制效果,结果表明:两级降温措施对柴油机的高温排气有良好的效果,可大大降低热气浮升至水面的温度从而降低红外特征。本文提出的方法对水下高温排气红外抑制具有重要意义。     

舰船柴油机数字化智能化监控系统发展及应用研究

文章对国内外舰船柴油机监控系统的功能、特点进行分析,结合国内柴油机监控系统的现状,开展数字化智能化柴油机监控系统的应用研究。基于数字通讯架构监控技术能够兼容现阶段的模拟量控制,同时以其简单的布线、简易的维护性、简便的数据共享等特点,为数字化智能化柴油机监控系统的发展找到了有效途径。文章为数字化智能化柴油机监控系统的发展提出了一个完整的高端DCS系统、一个满足现状的DCS与EGR（或CRS）相结合系统两个发展方向。     

舰船动力装置系统仿真模型研究

文章研究了舰船动力装置系统仿真模型,讨论了舰船动力装置系统设计的复杂性和难度,介绍了舰船涡轮增压柴油机仿真系统模型和舰船燃气轮机仿真系统模型及其它们在舰船动力装置中的应用.     

船用柴油机排气冷却降噪装置性能仿真与实验研究

在特定情况下,船用大功率柴油机排气温度和噪声会受到严格限制,为解决这一问题,考虑在柴油机后安装冷却降噪装置.现应用湍流气粒两相流动的计算流体力学理论,对冷却降噪装置的冷却效果及阻力特性进行仿真计算,计算结果和试验吻合较好.     

舰船中速柴油机的废气再循环技术实现及性能影响研究

近年来,化石燃料燃烧导致的大气污染等环境问题日益严峻,而船舶柴油机是海上大气污染的一个重要源头。为了解决舰船中速柴油机的尾气排放问题,废气再循环技术在世界范围内引起了广泛的关注。本文对舰船中速柴油机的废气再循环技术进行了详细介绍,通过建立中速柴油机的计算模型研究了废气再循环技术对柴油机性能的影响,并进行了影响因素的仿真分析。     

船舶二冲程柴油机热力过程仿真研究

针对船舶二冲程柴油机换气阶段不同于四冲程柴油机的规律,建立了船舶二冲程柴油机缸内热力过程仿真模型,研讨了模型仿真的边界条件。     

舰船监控图像拼接与识别研究

针对当前舰船监控图像拼接与识别存在的弊端,如拼接错误率高、识别正确率低等,为了提高舰船监控图像拼接与识别效果,设计了一种神经网络的舰船监控图像拼接与识别方法。首先提取舰船监控图像拼接的特征,并根据拼接关键点方向直方图建立舰船监控图像拼接模型,然后引入神经网络构建舰船监控图像识别的分类器,最后进行了舰船监控图像拼接和分类仿真模拟测试实验。相对于其它舰船监控图像拼接方法,本文方法的舰船监控图像拼接正确率得到了提升,同时本文方法的舰船监控图像识别正确率超过了90%,使得舰船监控图像的误识率大幅度减少,具有一定的实际应用价值。     

基于Matlab的柴油机燃烧过程仿真建模研究

柴油机的燃烧过程是个非常复杂的热力学过程,文中应用Matlab语言对内燃机的燃烧过程进行仿真建模研究,并用实例进行验证,发现模拟的内燃机燃烧过程与实际相吻合,说明用计算机模拟技术来研究内燃机的燃烧过程是完全可行的.     

船舶二冲程柴油机缸内过程建模和MATLAB模块探讨

本文针对船舶二冲程柴油机换气阶段的特殊性,探讨了船舶二冲程柴油机缸内过程中热力循环的特点和规律,建立了缸内过程的仿真模型,设计了相应的MATLAB/SIMULINK模块。     

基于零维模型的船用共轨增压柴油机硬件在环仿真模型研究

船用共轨增压柴油机硬件在环仿真模型,要兼顾模型准确度和实时性。平均值模型实时性好,但准确度不高,准维模型准确度高,但不满足实时性要求。本文针对16缸船用共轨增压柴油机,建立基于缸内过程热力学计算的零维实时仿真模型。通过实时仿真试验验证了模型功能、精度和实时性,满足硬件在环仿真要求。     

基于改进t-SNE和RBFNN的柴油机故障诊断

针对柴油机故障诊断问题,提出一种基于改进t分布的随机邻域嵌入（t-SNE）和径向基函数神经网络（RBFNN）的柴油机故障诊断方法。针对t-SNE算法对振动信号的实际降维效果不够理想的问题,进行自适应加权优化;引入遗传算法（GA）解决果蝇优化算法（FOA）陷入局部最优的问题,将GA-FOA应用于RBFNN参数选取中;采用改进后的RBFNN模型对经自适应加权t-SNE降维的数据进行故障识别。研究结果表明,改进后的算法能明显改善聚类效果,提高故障识别的正确率,具有良好的应用前景。     

多区域网络模型在船舶舱室污染物传播研究中的应用

为准确评价船舶舱室污染物传播情况,本文以某船舶舱室为研究对象,利用多区域网络模型,研究不同通风空调工况下新风量和局部净化设备对舱室污染物分布的影响。结果表明:合理配置局部净化设备,可有效降低高污染区域和相邻区域内的污染物浓度;新风量大小与污染物浓度水平之间存在着一个合理的匹配值,该成果可为评价和改进船舶舱室的空调系统设计提供指导。     

船舶柴油机调速器参数整定的多目标优化和多属性决策研究

综合考虑系统在输入阶跃扰动和负荷扰动两个工况时的超调量、稳定时间和ITAE指标,研究了PID控制器参数寻优的问题。采用多目标遗传算法求出Pareto最优解,使用信息熵法和逼近理想解的排序方法（TOPSIS）对Pareto最优解给出了排序。计算了一艘水面船舶柴油机调速器控制的数值算例,结果表明本文方法有效,所设计的PID性能优异,可以工程实际应用。     

船用智能柴油机故障仿真研究

建立柴油机工作过程的仿真模型,试验验证模型的可靠性,证实AVL BOOST 软件在柴油机工作性能方面的预测能力,在此基础上对柴油机的故障进行仿真,探索不同故障下柴油机热力参数的变化规律.     

水下接触爆炸载荷作用下舰船防护结构的仿真和实验研究

从数值仿真和实验两方面对接触爆炸载荷作用下舰船防护结构的破坏进行了研究.利用LS-DYNA中的ALE算法对多层防护结构在接触爆炸载荷作用下的破坏情况进行模拟,并在相同的条件下进行了实验研究,分析了不同装药量下钢板破口形状、大小和压力峰值,两者结果相比基本一致,表明数值仿真能很好地模拟实验.最后对数值仿真中钢板的塑性区域范围,以及各层板中心点处的有效应力、速度等动态参数的时间历程进行了分析,为舰船防护设计和武器战斗部设计提供依据.