柴-电混合动力系统应急推进模式仿真研究

柴-电混合动力的应急推进(PTH)模式是将轴带电机作为电动机单独推进,增加了船舶的安全性.应用AMESim软件,对柴-电混合动力船舶的应急推进模式进行建模和仿真,研究通过控制离合器接排压力实现柔性接排,以及调距桨螺距加载方法实现顺利起航,仿真结果可为柴-电混合动力船舶应急推进系统设计提供参考和指导.     

船舶柴电混合动力系统设计应用

针对功率大、运行模式复杂的柴电混合动力系统在实船上的设计应用问题,以海上危险品应急指挥船作为对象,研究柴油发电机组和储能系统组成、设备配置、运行模式、电池舱布置和规范要求等内容,结合该型船实际使用工况,计算电力负荷,并选用合适的储能系统。结果表明,通过合理的系统设计、容量计算和安全保护布置可满足实船应用技术要求。     

船舶柴电混合动力系统Booster模式下的“柴-电”方式并车控制技术研究

在对典型柴电混合动力系统Booster工作模式和柴电并车方式进行介绍的基础上,着重对并车控制系统设计和"柴-电"方式的并车控制策略进行说明;针对某TBD234V6柴电混合动力系统,在AMESim平台上搭建了系统仿真模型,对并车控制策略以及时间速度阈值进行可行性分析,最后在TBD234V6柴电混合动力系统上进行试验验证,结果表明"柴-电"方式并车控制策略能有效地实现Booster模式下主机和轴带电机的柔性并车。     

船舶并联式气电混合动力系统能量效率分析

为提高船舶系统能效,提出一种船舶并联式气电混合动力系统方案,在Simulink平台上建立系统的仿真模型。结合实例对蓄电池的储能效率进行分析,得到该系统在E3循环、不同功率比下天然气发动机的燃气消耗和电动机的效率,从部件效率、总能量效率和总能量效率提升率3个方面对系统能量效率进行研究。结果表明,该系统在转速100%、功率100%和转速91%、功率75%工况下机械推进模式能量效率高,在转速80%、功率50%工况下电力推进模式能量效率高,在转速63%、功率25%工况下大功率比并联推进模式和电力推进模式能量效率高。     

船舶轴带电机推进／发电系统设计与分析

文中以某型船为例,介绍了船舶轴带电机推进／发电系统的设计、配置方法,以及基于轴带电机的几种典型运行模式,分析了该船舶几种典型工况下,轴带电机推进／发电系统的运行控制方式。并以某型船设计方案为例,详细分析了轴带电机作为推进电动机时,采用小电机起动和限流起动两种起动方式的起动过程和对比分析。     

船舶轴带电机及其PTO／PTI工作方式的原理和应用

既可以从主机吸收能量发电,部分或全部替代电站发电机,也可作为电动机从电站吸收能量驱动螺旋桨,“轴带电机”的概念已经形成十多年了。此文简要介绍船舶轴带电机作为发电机和电动机工作的原理和应用,认为可较大提高变距桨船舶航行的安全可靠性。     

劳斯莱斯轴带电机的应用及其优越性

本文首先对船舶轴带发电机的定义和类型进行了简述。在此基础上,主要介绍了劳斯莱斯轴带电机(Hybrid Shaft Generator,HSG)的概念、结构特点、工作模式和优越性。最后对该类型轴带电机的适用范围、经济效益等方面的问题进行了探讨和研究。     

船舶混合动力系统的发展与应用

随着技术进步与环保需求,船舶的动力系统不断改进,混合动力系统以其良好的操纵性能、较高的燃油效率及某些场合零排放的工作特性而备受关注。文章从船舶混合动力系统的发展历程出发,逐步阐述混合动力船舶的工作特性、典型架构、运行模式及其优势所在。通过对该类船舶目前国内外应用状况及效果的描述与分析,提出在未来5到10年左右,基于储能系统的混合动力船舶数量将显著增长,且适用范围将扩展到新建造的商船中,成为未来船舶的发展方向之一。     

船舶轴带发电机系统的建模与仿真

以1700TEU的某集装箱船为母型,研究了远洋船舶轴带发电机系统的工作原理并对其进行数学建模及仿真,所建立的数学模型可以仿真轴带发电机系统的正常工作过程及过渡过程的工况,达到了较高的稳态和动态仿真精度.     

增压柴油机推进系统仿真研究

首先建立了增压柴油机一系列平衡点的综合函数,它综合有关部件的静态特性,经过离线的迭代运算,事先求得;然后建立发动机本体、涡轮增压器、调速器及船桨运动微分方程;在Matlab Simulink下建立增压柴油机准稳态非线性仿真模型,研究静态平衡条件受到破坏时,具有代表意义参数的动态过程.仿真结果表明,准稳态非线性的建模方法符合大扰动下仿真的实时性和精度.     

翼滑艇智能推进系统仿真研究

基于MATLAB／SIMULINK对某翼滑艇推进系统进行建模,指令发生器根据航行情况发出相应速度指令,智能控制器接受并执行这些指令,从而实现智能控制。由于一般的模糊控制适应范围有限,本文对其进行了改进,并与改进前的控制效果进行了比较。仿真结果分析表明,无论风平浪静还是波涛汹涌,利用模糊控制都可以实现很好的控制效果。而改进后的控制器无论从稳定时间、超调量或者抗干扰能力方面,较改进前都有明显的改善。     

基于不对称全桥型MMC的船舶永磁电机推进系统仿真

为优化中压推进电机调速性能,利用模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter, MMC)作为推进电机变频器。采用不对称全桥型子模块拓扑,并设计相应的不对称全桥型MMC电机变频调速系统应用于船舶电推系统。在Matlab/Simulink环境下,分析船舶在不同工况下的螺旋桨工作特性以及不对称全桥型MMC调速性能。仿真结果表明,不对称全桥型MMC应用于船舶推进电机调速系统具有良好的控制精度及动态响应能力,采用分级运行模式对推进系统进行启动、停车以及倒车过程,可以减缓MMC电容电压波动,提高系统工作性能。     

船舶喷水推进系统匹配特性仿真分析

以某型采用喷水推进的双体船为研究对象,借用MATLAB／SIMULINK软件平台开发了喷水推进系统仿真模型,通过对稳态和加速、换向、回转等动态工况的仿真分析,揭示了“船-机-桨”稳、动态匹配性能的特点,以及与螺旋桨推进舰船“船-机-桨”匹配的区别。     

基于柴-柴联合推进系统的动态特性仿真

以理清船、机、桨参数匹配对船舶推进系统动态特性的影响为目标,为后期系统优化改进提供理论依据,建立了柴油机、齿轮箱、轴系、调距桨等子系统的数学模型,利用Simulink核心组件搭建了推进系统网络层级构架并进行了模拟计算,分析了冷、热机工况下推进系统的动态加、减速特性并进行了仿真优化。结果表明,推进系统在热机减速、冷机加速、冷机减速工况下航速变化平稳,主机运行状况理想。在热机加速工况下,由于加速度达到最大时存在转速振荡调整,易导致主机出现超负荷现象。通过合理地匹配加速过程调节时间可以避免此问题,优化推进系统的动态性能。     

铝水燃烧UUV混合动力系统性能计算

介绍了一种基于铝水燃烧的UUV混合动力系统(HAC)概念,并在给定燃烧室温度及换热器效率条件下结合系统组件建立性能计算模型。根据结果分析可知,输出功率相同时,系统能量密度随燃烧室温度升高而升高,随工作深度增加而降低;绝热压缩时较低涡轮压力比(PR)及等温压缩时较高PR均有利于系统性能提升;HAC系统能量密度相比现有锂电池技术提升10倍,相比SOFC提升近5倍;在考虑中性浮力时仍可达到锂电池的9倍以上。计算结果可为HAC系统评估和设计提供参考。     

电动推进混合动力系统的交互分析与集成控制

近年来,交通运输工具的节能减排成为一项热门研究,船舶作为重要的物流运输工具,其节能减排设计相对落后。电力驱动以及混合动力驱动船舶相对于传统船舶,可以有效降低船舶航行过程的燃油消耗和尾气排放,本文重点研究了船舶电动推进混合动力系统的基本原理,针对混合动力系统的FACTS集成控制器进行研究,并结合FACTS集成控制器和DSP控制器等硬件,设计船舶混合动力控制系统,具有重要的实际应用价值     

永磁同步电机在舰船推进系统中的滑模控制研究

永磁同步电机(PMSM)具有结构紧凑、功率因数高和便于维修等优点,在舰船推进系统、数控机床控制和雷达系统等工业领域有广泛的应用。永磁同步电机是一个非线性系统,受众多不确定性因素的影响,因此对其进行精确控制具有一定的难度。本文主要研究舰船推进系统的永磁同步电机,采用滑模控制策略对舰船的永磁同步电机伺服系统进行控制。     

二维波状摆动式鱼类自主航行推进性能研究

利用计算流体动力学软件Fluent对二维波状摆动式鱼类自主航行的水动力特性进行了数值模拟.在给定鱼体波动变形方程的基础上,编制实时计算鱼体不同波动参数下鱼体航行速度的程序模块,建立了波状摆动式鱼类自主航行的数值计算模型.研究了不同运动参数下的水动力性能、流场结构及航行速度,结果表明,随着摆动频率及波长的增加,鱼类能够获得更大的推力及自主航行速度.