基于扩展卡尔曼滤波的船舶SCR脱硝系统状态估计

如今,选择性催化还原法(SCR)是船舶尾气脱硝的主流方法。为了实现SCR脱硝系统的闭环控制,准确获取系统各个状态变量的值十分重要。但是其中的氨覆盖率θNH3无法直接用传感器测量,即存在不可测的问题。并且,由于受到实际运行时的噪声影响,NH3和NOx浓度传感器的测量值并不精确。考虑到扩展卡尔曼滤波(EKF)算法能减弱噪声、实现状态变量的最优估计,设计了基于3状态SCR脱硝系统模型的EKF状态观测器。为了考察该观测器的性能,在船舶柴油机排气参数剧烈变化的工况下进行仿真试验。结果表明,该EKF观测器的估计值与参考值的吻合度十分良好。     

催化剂对船用柴油机SCR脱硝反应效率影响的数值研究

文章运用商用软件Star CCM+对某船用柴油机不同工况下尾气脱硝反应进行了数值模拟,并研究了催化剂厚度、层数对SCR脱硝反应效率的影响。将各工况下NO转化效率的计算值和试验值进行对比,验证了方法的有效性;进而研究了催化剂厚度和层数对NO转化效率的影响。结果表明,NO转化效率随催化剂厚度的增大而增大,但过大的催化剂厚度会对反应釜流场产生较大阻滞作用,合理布置催化剂层数有助于提高NO转化效率。     

基于灵敏度分析的管路系统抗冲击优化设计

运用Sobol'法、傅立叶幅值灵敏度检验扩展法和重要测度法对某管路系统进行了灵敏度分析,得到了对管路系统冲击响应影响较大的若干参数.以这些参数为设计变量,以管路最大冲击等效应力为目标变量,联合运用子问题法及扫描法对管路系统进行了抗冲击优化设计,得到了一些有益于管路系统抗冲击设计的结论.研究表明,应用基于灵敏度分析的抗冲击优化设计方法能快速判断出舰艇管路系统中不合理的设计如支撑位置、刚度等,其结果为舰艇管路系统提高抗冲击能力进行改装提供了理论支持.     

基于MSC.Patran的浮筏隔振系统性能分析

采用Pro/Engineer和MSC.Patran相结合的方法创建浮筏隔振系统的有限元模型,通过MSC.Nastran对浮筏隔振系统做频域响应分析,并采用能量平均法对隔振效果进行评估,进一步研究浮筏隔振系统中主要结构参数变化对隔振性能的影响.     

百叶窗对船用排气红外抑制系统性能影响数值分析

阐述了船用排气红外抑制系统假烟囱上加装百叶窗的作用。运用FLUENT软件对不同安装方案的百叶窗进行了数值模拟,得出了最优方案;以此方案为基础,比较了不同叶片倾角百叶窗的数值计算结果,得出了百叶窗叶片倾角对船用排气红外抑制系统性能的影响规律。这些结果可以为船舶假烟囱上百叶窗的设计安装提供参考。     

基于区间约束GPC的船舶SCR脱硝系统多工况控制

不同工况下的船舶柴油机脱硝系统具有很强的非线性和时变性,常用的单一控制器难以准确控制,因此对船舶选择性催化还原（SCR）脱硝系统进行自适应控制研究尤为重要。从SCR的反应微分方程入手,建立船舶柴油机SCR脱硝系统的机理模型,并通过模型仿真的离线数据辨识建立不同工况下该系统的ARMAX模型;设计基于该模型的广义预测控制器以实现多工况的自适应控制。考虑到执行机构的使用寿命,加入区间约束算法,提出并设计带区间约束算法的广义预测控制（GPC）控制器。研究结果表明：与传统的GPC和模型预测控制（MPC）控制器相比,带区间约束的GPC控制器不仅能在变工况时保持较高的脱硝率,而且能显著减少执行器的动作次数,从而提高船舶柴油机SCR脱硝系统的使用寿命。     

基于三步法—船舶二级脱硝系统的控制设计

选择性催化还原(SCR)是一种被广泛应用于船舶柴油机尾气排放NO_x的后处理技术,但SCR脱硝系统具有大惯性、非线性以及不确定性的特点,使得常规控制方案不能较好地实现SCR脱硝系统的控制。以船舶柴油机的SCR脱硝系统为研究对象,搭建船舶二级脱硝系统模型,并设计三步法非线性控制器来跟踪氨覆盖率目标值;分析经济、标准、超载等3种工况下的脱硝率和氨逃逸量。结果表明：基于提出的三步法—船舶二级脱硝控制器,可进一步提高脱硝率、降低氨逃逸量。     

基于电解海水法的船舶废气脱硫脱硝装置设计

设计一种利用海水淡化的生成物浓缩海水作为电解海水的原料,通过隔膜电解海水生成强氧化性溶液和强碱性溶液,利用强氧化性溶液与船舶废气中的SOX进行反应,强碱性溶液与船舶废气的NOX进行反应,从而达到废气的脱硫脱硝.为此,设计一套完整的基于电解海水的脱硫脱硝方案,将强氧化性溶液与强碱性溶液通过喷淋雾化的形式喷射出来,与船舶废...     

基于水力空化强化的ClO2脱硝研究

  目的   为提高过硫酸钠（Na₂S₂O₈）湿法氧化脱硝的效率以及药品利用率,利用水力空化强化Na₂S₂O₈开展湿法氧化脱硝实验。   方法   探究水力空化强化Na₂S₂O₈脱硝的可行性,研究溶液温度、Na₂S₂O₈浓度、氯离子（Cl⁻）等因素对脱硝效果的影响以及相关机理。   结果   实验结果表明：水力空化产生的特殊环境有利于活化Na₂S₂O₈,提高脱硝效率,但整体脱硝效果不佳;在实验条件下,当温度从30 ℃升到80 ℃时,一氧化氮(NO)去除率从7%提升至43%;提高Na₂S₂O₈的浓度有利于提高NO脱除率;在高温工况下,提高Na₂S₂O₈的浓度对提高整体脱硝率的促进作用更明显;Cl⁻的存在可以极大地提高NO的脱除率,当Cl⁻浓度与Na₂S₂O₈浓度配比达到0.15∶0.1时,NO的脱除率高达94%。   结论   水力空化可促进Na₂S₂O₈去除NO的反应速率,Cl⁻在水力空化创造的特殊反应环境中能产生更多的氧化性物质,提高脱硝效果。     

某船用进口通风系统的改进分析

针对一种船用进口通风系统,提出了改进思路,并进行了原理样机研究,使新型通风系统具有转速高、风量大、噪声低、振动小的优点,值得我国船用通风系统的推广应用。     

基于LabVIEW的船用离心泵性能测试系统

为进行离心泵性能试验测试和汽蚀试验测试,利用LabVIEW开发平台研制基于虚拟仪器的船用离心泵性能试验测试系统。介绍测试系统的硬件组成及模块功能,根据离心泵性能试验所采集的数据,运用LabVIEW中所提供的最小二乘法曲线拟合模块,对转换后的数据进行曲线拟合,结果表明,该系统在试验过程中运行稳定,操作方便,维护简单,可靠性高。     

基于涂层剥落评价体系的船舶面漆性能修复

船舶油漆在船舶建造、坞修及日常维护保养中具有多项作用,是一种不可缺少的物料.新一代丙烯酸改性聚硅氧烷面漆是一种高性能、双组份、高固体含量的无机混合型面漆,同典型的聚氨脂面漆相比具有显著的优越性.某特种船舶施涂聚硅氧烷面漆10年后呈现大面积剥落现象.该文基于涂层剥落评价体系,对该特种船舶涂层的剥落量、剥落大小和剥落深度这三方面因素进行综合分析评价,通过剥落当量选择合适的表面处理方法,并通过小范围试验验证了应用该方法的面漆修复效果更为理想.     

基于BN的船用柴油机启动系统可靠性分析

针对柴油机启动系统,结合故障树和贝叶斯网络,对其进行了可靠性分析。根据给出的底事件的概率,将故障树转化为贝叶斯网络后求解出顶事件的概率,避免了对故障树进行最小割集的求解,避开不交化计算过程,减少了计算量,使对系统的分析更加直观、简洁。     

基于马尔可夫过程船舶电力系统可靠性仿真分析

船舶可靠性至关重要,该文采用马尔可夫过程,从接近实际情况出发,建立有别于以往的船舶发电系统的容量模型;从概率论出发,利用MATLAB,选择合适的模拟方法,模拟出电力负荷概率分布曲线,快速地建立负荷模型.创新性地应用电力不足概率法(LOLP)于船舶电力系统中,结合容量模型与负荷模型,得出船舶发电系统可靠性指标,为船舶发电机组的容量、台数以及预防性维修提供参考,有助于完善能量管理系统(PMS)功能,提高电力系统安全与经济运行水平.     

基于马尔可夫过程的舵机控制系统可靠性分析

应用马尔可夫过程对船舶液压舵机控制系统可靠性数学模型进行建模,并通过元器件计数法计算出各个组件的失效率,得出舵机自动控制系统的可用度,为获得系统的可靠性和故障诊断提供参考。     

船舶主机性能指标测试系统的改进

针对船舶主机转速传感器性能指标测试存在的缺陷,在主机中引入分布式智能监控系统,对系统进行分级管理、分散控制。介绍了系统的硬件特性和软件功能。     

船舶主机性能故障的主成因分析

介绍了船舶主机２０种典型性能故障的仿真模型计算结果。通过对各故障下热工参数的主成因分析,揭示了热工参数的相关性,提出了性能故障的降维识别方法,并介绍了人工神经网络在船舶主机故障诊断中的具体应用。     

基于故障树的船舶起货机液压系统可靠性仿真分析

以某船舶液压起货机的液压系统为对象进行故障树分析,并在此基础上建立可靠性仿真框图,利用MatLab计算起货机液压系统的可靠性,通过计算结果对关键元件进行分析.     

基于嵌入式系统的船用柴油发电机组机旁控制器

针对船舶机舱自动化的发展和总线技术的应用,着重介绍了嵌入式系统在船用柴油发电机组机旁控制器上的应用,以及MiniARM2200B控制器的原理和集成方式。