船舶中央冷却系统热平衡计算及程序仿真设计

船舶轮机系统的热平衡计算关系到主机、发电机组、空调机组、制冷机组、空压机、中间轴承等诸多设备的正常运行以及冷却水泵和冷却器的设计选型。船舶中央冷却系统的热平衡计算过程繁琐,人工计算效率低、易出错。通过对船舶中央冷却系统的综合热平衡理论计算,按热力学基本原理编制开发了计算仿真程序。实践证明,该程序在辅助设计计算与设备选型中取得了良好效果。     

船舶中央冷却系统的管路水力计算模型

冷却水系统是船舶柴油机最主要的动力系统之一,其工作质量决定着整个柴油机动力装置的可靠性、经济性和系统主要设备寿命.现代船舶柴油机普遍采用中央冷却系统,其特点是:主柴油机由一个高温冷却水回路进行冷却,各种冷却器由低温冷却水回路冷却;高、低温冷却水回路通过主柴油机淡水冷却器连接或是三通调节阀连接;低温冷却水回路再由舷外海水通过中央冷却器冷却.这种冷却系统很大程度上减少了海水引起的设备及管路腐蚀问题,因此被广泛采用.     

变频海水冷却泵在船舶中央冷却系统中的仿真分析

根据水泵运行的相似性原理,研究分析变频水泵的工作特性,并通过管网流体系统仿真软件Flowmaster的稳态计算及瞬态计算等功能,以某散货船为例,对船舶中央冷却系统中的海水冷却泵进行变频仿真,研究海水冷却泵在船舶中央冷却系统中的运行特性及变频范围。仿真结果为在船舶系统中变频海水冷却泵的选型提供一定的理论基础和参考依据。     

基于ESS控制模块的船舶中央冷却系统节能效果的研究

随纬度和季节变化,世界海洋的温度也变化。本文重点介绍了不计纬度,仅考虑一年四季的变化时,用热平衡公式和ξ-NTU法,求到海水泵随海水温度变化时的功率消耗和转速,采用基于ESS控制方法,可实现性能更好的船舶中央冷却系统。     

舰船中央冷却系统管路流动仿真分析研究

舰船中央冷却系统是一个大型的、复杂的流体网络系统.采用流体系统仿真软件FLOWMASTER对舰船中央冷却系统建立仿真模型,进行稳态和动态工况的计算.通过稳态工况计算验证舰船中央冷却系统设计的合理性,并在此基础上模拟变工况下中央冷却系统管路参数的动态变化特性.仿真模型计算了一些实船调试中可能出现的情况,为实船中央冷却系统的调试指明了方向,确保高效、可靠、顺利地完成调试工作.     

船舶中央冷却系统节能优化设计研究

现代船舶设计中,节能设计成为船舶设计成败的关键之一。为了降低船舶的燃油消耗,除通过优化船体线型减小船体阻力、增加桨径提高推进效率外,还可以通过对一些系统进行优化布置来实现一定的节能目的。以一型5万吨级散货系列船为例,利用功能关系转换的方法,通过表列比较其中央冷却系统改进前后对燃油消耗量的变化,证实了改进后的系统对燃油消耗量有所降低,从而说明通过对动力系统优化布置是可以达到一定的节能效果。     

船舶中央冷却系统的优化设计

本文对船舶中央冷却系统进行优化设计,建立了以年总费用为目标函数的计算模型,并对不同设计方案进行了经济性比较。     

基于模糊PID串级控制的航迹保持方法

提出一种用于动力定位船的直线航迹保持方法,该方法基于参数自整定模糊PID串级控制,利用模糊控制在线调整PID参数,并且把船速作为模糊判决的一个条件,使该控制方法能够适应不同的船速.仿真试验证明该控制方法航迹保持性能良好,能够适应环境和船速的变化,能精确的保持直线航迹.     

串级控制系统在电机控制中的仿真研究

当前对电机的控制技术和调节质量要求很高,而传统的单回路控制系统无法更好地满足对控制电机的高要求,现将串级控制系统应用到电机的控制中去。串级控制系统是一个双回路系统,它的副回路的对象惯性小,工作频率高,而主回路惯性大,工作频率低。由于控制系统增加了一个副回路,当干扰落于副回路时,其抗干扰能力比同等条件下的单回路控制系统提高了。仿真发现,该系统能通过改变PI调节器、PID调节器的参数,使超调量减小5％,调节时间缩短7％,体现出串级控制系统在电机控制中的优越性。     

船舶中央冷却系统冷却器热交换量的计算

船舶中央冷却系统冷却器热交换量计算结果的大小,直接影响到船舶设备的配备、运行、维护的经济性。在对设计经验总结的基础上,研究了基于船舶运行工况计算中央冷却系统冷却器热交换量的一般方法,以75m海洋平台供应船为例,作了实际计算介绍。     

切削区冷却控制系统设计及仿真

在金属切削过程中,切削区的冷却和切削温度的恒定对于提高切削质量有重要的意义。喷雾冷却是解决切削区冷却的理想方法,为了保证切削温度的恒定设计了一个温度控制系统。以气、液混合喷雾冷却切削的小型二流式喷嘴为控制对象,建立了喷嘴、流量控制阀、执行器以及红外线温度传感器的数学模型,采用比例积分微分控制PID(Proportion Inte-gral Derivative)控制,对冷风和冷却液混合调节切削温度的过程进行了优化仿真。结果表明此控制系统能很好的满足了控制切削温度的要求。     

船舶主机冷却水系统的建模与节能型控制研究

在对船舶主机高温淡水冷却水系统的各主要器件建立各自的数学模型的基础上,对其整个系统建立了数学模型.然后以主机高温淡水冷却水系统作为研究对象,提出了在此系统中采用神经元自适应控制方式替代传统的PID(比例积分微分)控制方式进行水温调节,以达到改善控制并节约能源的目的.最后以仿真结果说明了神经元自适应控制方式具有良好的适应性与抗干扰性,它比PID控制方式更适用于主机冷却水温度调节系统.     

船舶柴油机缸套冷却水系统动态特性建模与仿真

提出一种简单、可靠的船舶柴油机缸套冷却水系统建模与仿真分析方法,利用阶跃响应法获取现场试验数据,采用"两点法"得出模型参数,在MATLAB软件环境下,采用"曲线拟合法"对模型参数进行修正,实现系统动态特性建模。对模型进行了仿真分析与实验结果比较,表明模型是可信的。     

7500DWt化学品船推进系统建模与仿真研究

利用AMESim仿真软件建立某7 500 Dwt化学品船推进系统的仿真模型,对模型进行调试和修正,利用修正后的模型对船舶两个典型动态工况进行仿真,仿真结果表明,利用AMESim建立的推进系统仿真模型能有效地反映推进系统的运行特性.     

基于变频控制的船舶中央冷却水系统优化设计

船舶中央冷却水系统中的主要耗能设备为冷却海水泵。文章通过分析传统中央冷却水系统的能耗,从节约电能的角度介绍海水泵采用变频技术结合温度控制器(PID)和微机原理控制两种方式后对中央冷却水系统产生的影响,并将两种系统进行对比之后选出更加符合实际应用要求的中央冷却水系统,验证了对海水泵采用变频技术在降低船舶营运能耗和提高经济性方面的重要意义。     

基于切换系统的船舶电力推进储能系统建模与控制

为减小推进负载扰动对船舶电力系统的影响,提出一种由超级电容构成的储能系统吸收推进负载扰动的新方法.在建立储能系统等效电路的基础上,通过引入切换系统理论,构建储能系统双向DC-DC变换器的切换系统模型,构造Lyapunov函数,进而得到系统切换律.以动态定位船为例的仿真研究表明,超级电容储能系统能够吸收低负载时的船舶电网能量,并在高负载时释放,有效降低能耗,提高推进系统性能.     

基于模糊滑模控制的异步电动机矢量调速系统的建模与仿真

本文根据模糊滑模控制和异步电机矢量控制方法,在Simulink仿真环境中建立了一种基于模糊滑模控制的异步电机矢量调速模型。该模型仿真结果说明,与传统的PID控制相比,基于模糊滑模控制的异步电机调速系统具有更好的动态性能和鲁棒性。     

船舶多联式制冷系统的动态建模与仿真

为实现船舶多联式制冷系统的动态仿真,以某集装箱船的制冷系统为研究对象,建立仿真模型。其中,压缩机和电子膨胀阀采用静态模型,冷凝器和蒸发器采用动态模型,同时基于流体网络法建立管网模型。通过Matlab软件进行仿真运算,并将仿真结果与实际参数进行对比分析。结果表明：模型的仿真数据与实际参数基本相符。因此,船舶多联式制冷系统的动态建模方法合理、可行。     

某型船用柴油发电机系统的建模与仿真

针对目前船舶柴油发电机系统监控软件测试难度大、周期长、成本高等问题,提出利用仿真模型在软件与硬件搭接联调之前先行测试,以减少软件的开发周期和成本。基于模块化建模的思想,分析柴油发电机系统中的热功转换、能量转换和质量迁移等多种能量作用。在SimuWorks仿真平台上根据基本物理学规律将柴油发电机系统分为进气系统、燃油供应系统、PID调节器、气缸、曲轴连杆、轴系转子和发电机七个模块,按照能量传递和转移的方向,搭建起柴油发电机系统的整体模型。利用建立的柴油发电机系统进行仿真研究,通过对稳态和动态仿真实验值的分析,证明了模型的准确性,为柴油发电机系统监控软件的测试奠定基础。     

船用主机缸套水温度控制系统

该系统利用微机检测船用主机缸套冷却水进出机温度等参数,及时输出控制量给变频器,调节海水泵转速,使冷却水温度保持恒定。同时利用软硬件相结合的方法成功解决了船舶机舱中的干扰,特别是变频器的干扰。