船用增压锅炉涡轮增压机组响应燃油突降特性的仿真分析

针对船用增压锅炉燃油突降影响其安全运行的问题,建立船用增压锅炉涡轮增压机组的动态数学模型,利用Matlab软件的Simulink平台,仿真分析增压锅炉在稳态工况下,施加燃料突降扰动后涡轮增压机组转子转速、锅炉炉膛空气过余系数的动态响应特性。仿真结果表明,船用增压锅炉燃料突降会造成锅炉炉膛空气过余系数的上升,且大幅燃料突降会造成空气过余系数的大幅骤升,威胁增压锅炉的安全运行。     

船用增压锅炉的模块化仿真研究

采用模块化方法建立了船用增压锅炉的动态数学模型,各模块的仿真模型应用Fortran语言编写.以前苏联舰用增压锅炉为对象,进行燃料量扰动的仿真试验.仿真结果表明,所建数学模型能正确反映增压锅炉各设备的运行特性.     

船用柴油机与涡轮增压系统匹配及性能研究

利用AVL BOOST软件建立了4190ZL C-2型船用中速四冲程增压柴油机的仿真模型,利用BOOST模型进行柴油机推进特性和负荷特性工况的计算,通过与实验数据对比,验证模型的正确性.利用BOOST软件对4190ZL C-2型船用中速柴油机与现有增压器联合运行规律进行研究,得到柴油机与涡轮增压器匹配特性.结果表明,4190ZLC-2型柴油机与压气机联合运行性能很好符合增压器匹配的要求.     

舰用增压锅炉动态特性仿真分析

以某舰用增压锅炉为研究对象,结合船用常压锅炉的试验数据,建立了适合增压锅炉的数学仿真模型．模型中对流受热面及管外介质烟气流动传热遵循质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程及金属蓄热方程,采用集总参数法,分别建立了舰用增压锅炉各部分的数学模型,并进行了微小动态参数变化的仿真分析．     

基于组态控制船用辅锅炉监控系统的设计与实现

根据船用辅锅炉系统的控制要求,应用三维力控组态软件和PLC、智能仪表等硬件技术对船用辅锅炉控制系统进行改造,开发一套全运行工况,精度适中、界面逼真直观的船用锅炉仿真系统,除了达到实船的控制要求外,系统可以通过PLC总线系统进行扩充.     

增压锅炉与涡轮增压机组匹配特性仿真分析

考虑涡轮增压机组与增压锅炉的配合工作关系,基于热能动力系统通用仿真平台SimuWorks,解决了烟气涡轮和压气机的流体网络解算问题,开发了增压机组与增压锅炉两者联合工作的仿真模型,通过实验数据验证了仿真模型的正确性,在此基础上研究分析了环境温度和锅炉负荷变化等对增压锅炉与涡轮增压机组的稳动态匹配特性的影响.计算结果表明,机组加速动态过程辅助汽轮机需补充的功率远大于稳态工况的功率平衡计算值.本文的仿真结果可为涡轮增压机组与增压锅炉的匹配设计提供参考.     

增压锅炉涡轮增压机组控制系统设计

蒸汽动力装置被用作为大型舰船(驱逐舰、航空母舰等)的主动力装置,而且要保障为航母蒸汽弹射器提供蒸汽,弹射舰载固定翼飞机.舰用增压锅炉具有高可靠性、高运行寿命、重量轻、尺寸小和良好的可维护性的特性,它提高了锅炉及整个动力装置的经济性,是船用蒸汽动力装置主锅炉的发展方向.以舰用增压锅炉THA-4型涡轮增压机组为对象,讨论舰用增压锅炉涡轮增压机组控制系统的控制原则.     

船用增压锅炉烟气净化器实验系统及分析方法

通过对增压锅炉净化器净化机理和特性分析,构建了气固两相流动实验系统,选取树脂、EPS聚苯乙烯球、小米等3种固体颗粒作为实验材料,对某型船用增压锅炉烟气净化器样品和新研制产品在不同运行工况下的净化效率及阻力特性进行了系统的模拟实验研究,着重介绍其实验系统及分析方法。     

改进舰用增压锅炉系统运行特性的一种优化方法研究

在舰用增压锅炉系统实际运行中,工作环境的改变会导致涡轮机组无法运行在最佳功率匹配点,继而导致增压锅炉系统偏离设计工况运行。为改进该问题,提出采用压气机喷水方式优化系统运行特性。首先分析了舰用增压锅炉的结构及原理,依据舰用增压锅炉系统的特征建立了压气机、辅助汽轮机、烟气涡轮、舰用锅炉等相关系统的全工况数学模型,然后通过仿真实验,验证了加湿度对锅炉燃油耗量,涡轮机组烟气进汽量、烟气温度、做功能力和辅助汽轮机耗功等主要参数的影响,仿真结果表明压气机喷水是改进舰用增压锅炉系统运行特性的一种有效方式。     

船用增压锅炉燃油雾化器流动特性数值研究

为进一步提高船用增压锅炉的燃烧效率,明晰增压锅炉机械式燃油雾化器的雾化特性,建立船用增压锅炉机械式燃油雾化器的三维模型,采用标准k-ε湍流模型计算雾化器流场的湍流结构,基于CFD数值模拟的方法,得到在不同进口油压下雾化器关键性能参数的分布规律,分析表明,船用锅炉机械式雾化器的喷油口部位动能损失最大,承受流体冲击和剪切作用最强,极易诱发低频振动及结构损坏。     

不同工作状态下增压锅炉的抗冲击特性分析

舰用增压锅炉是舰船动力系统的重要装置,目前对其抗冲击特性分析研究很少.采用时域模拟方法,对某船用增压锅炉不同工作状态下的冲击响应特性进行数值冲击试验.分析增压锅炉结构冲击响应随载荷参数的变化规律,考虑不同工作状态下内压对增压锅炉冲击响应的影响,并分析增压锅炉在不同工作状态下的抗冲击极限变化特性,旨在对增压锅炉抗冲击设计提供参考.     

船体与增压锅炉一体化抗冲击研究

为真实模拟增压锅炉与船体之间的耦合作用,将船体与增压锅炉装配在一起,在船体模型外加流场,进行爆炸数值模拟,分析求解增压锅炉在冲击载荷下的响应。同时将爆炸产生的冲击载荷以BV0430/85规范进行等效,单独加载到增压锅炉底座。两种加载方法的计算结果表明,设备与船体的耦合作用及边界条件是不可忽略的,一体化分析方法能更真实地模拟冲击环境。     

Shock resistance of supercharged boilers through integration with ship structure

The non-linear finite element software ABAQUS was used to simulate the dynamic response of a marine supercharged boiler when subjected to impact loading. Shock resistance was analyzed by the time-domain simulation method. After exhaustive simulations,the effect of air pressure induced by different working conditions on the shock response of a supercharged boiler was reviewed,leading to conclusions about the variability of structural response with different loading parameters. In order to simulate the real impulsive environments of supercharged boilers,the integration of equipment and ship structure was then primarily used to analyze shock response. These distinctly different equipment shock test methods,run under equivalent work conditions,were compared and the causes of discrepancy were analyzed. The main purpose of this paper is to present references for the anti-shock design of marine supercharged boilers.     

回汽控制对舰用蒸汽动力系统的影响

[目的]船用蒸汽动力系统在紧急减速或换向操作过程中,回汽控制技术是缓解锅炉内锅筒超压问题的有效手段,需对其带来的影响进行研究.[方法]建立增压锅炉、主汽轮机和螺旋桨等设备的蒸汽动力系统仿真模型,针对大型舰船紧急减速过程和换向操作过程中快关阀无回汽、快关阀有回汽、慢关阀无回汽这3种工况,开展回汽控制特性的仿真对比分析.[...     

舰船设备冲击隔离特性研究

随着冲击问题越来越多,冲击能量越来越大,冲击控制、冲击隔离问题也越来越引起人们的关注和重视。以某型舰用增压锅炉为计算研究对象,采用时域有限元分析方法．分别对增压锅炉有无隔振抗冲击装置时受到水下爆炸载荷冲击下的响应特性进行数值仿真研究。分析隔振装置对增压锅炉抗冲击性能的影响,旨在为舰船设备抗冲击性能设计及性能评估提供参考。     

调整涡轮通流特性提高增压机组与增压锅炉热力匹配性能

根据涡轮增压机组与增压锅炉匹配工作的基本原理,考虑两者之间存在的热平衡关系、压力平衡关系,以及配合约束边界条件,建立研究两者匹配工作特性的热力平衡计算模型,提出一种迭代求解计算方法。基于计算与测试数据的对比分析,证明建立模型的正确性和有效性。在此基础上,针对机组的联合工作线靠近压气机堵塞区域,可能影响机组满负荷长期工作性能,提出通过调整涡轮的通流特性以优化两者的热力匹配。计算结果表明,涡轮通流能力减小5%时,压气机工作线远离堵塞区域,效率得到提高,使涡轮做功能力增强,辅助汽轮机蒸汽消耗量减少30%,提高了两者的热力匹配性能。     

变偏置双交叉燃烧控制在船用增压锅炉装置的应用

针对船舶增压锅炉负荷变化频繁且变化幅度大的特点,以及双交叉燃烧控制中固定偏置不能反映负荷变化的大小这一缺点,给出了一种非线性变偏置双交叉限幅燃烧控制策略,讨论了变偏置函数对控制系统的影响,计算机仿真试验给出了变负荷时燃烧系统过渡过程曲线,仿真曲线不但证实了变偏置双交叉限幅燃烧控制理论的正确,并且对比了不同类型偏置函数对系统的影响,变偏置双交叉限幅燃烧控制策略使燃烧系统既具有经济性又有快速性,而且对减少主蒸汽压力的动态偏差效果也十分显著.