舰船柴燃联合推进系统的可靠性分析

利用系统可靠性理论建立了柴燃联合动力装置各种运行方式下的可靠性各指标的数学模型,计算得到各种运行方式下的可靠性各指标值并进行了分析.计算分析结果表明,柴燃联合推进系统的可靠性综合指标非常高,尤其又以单机单桨运行时的可靠性最好.     

船舶并车推进装置负荷均衡控制策略研究

针对船舶并车推进装置并车运行时的主机负荷均衡控制问题,介绍了负荷均衡控制技术的发展.在动力装置性能仿真模型库的基础上,以实验室中的异型机并车装置为对象,建立了CODAD并车装置仿真模型.对不同的负荷均衡控制方法进行了仿真分析,讨论了系统特性和策略优化问题.     

一种新式联合动力装置在现代战斗舰艇上的应用分析

首先简要回顾了当今世界上比较流行的MEKO舰船设计方法,介绍了新型联合动力装置CODAG WARP的由来及背景。在介绍南非海军轻型隐身护卫舰MEKO A-200 SAN基本情况后,详细分析了CODAG WARP动力装置的特点,并进行了小结。     

柴燃联合动力装置数据采集与分析系统的实现

以船用柴燃联合动力装置为研究对象,采用数据预处理、数据分析等技术开发可实现动力装置数据采集、存储与分析功能的软硬件系统。试验表明该系统可有效采集动力装置运行时的大量数据,并可对关键数据进行分析,为相关装备的故障诊断及技术状态评估提供依据。     

Matlab/Simulink仿真技术在舰船推进装置中的应用

采用Simulink软件构建舰船用柴油机及其控制系统模型和仿真,很好地解决了柴油机双机并车运行过程中关键性问题:功率分配问题;对柴燃联合推进装置进行实时仿真,动态、实时地模拟推进装置的工作过程,为设计和优化提供了重要的依据。     

柴燃并车试验台齿轮箱动态仿真与实验

以带同步超越离合器的并车齿轮箱传动系统的研究对象，讨论系统动力学模型，用模态分析法与状态空间法，对多自由度时变非线性方程组求解，利用所建的动态分析仿真模型，分别对柴或燃运行方式的斜齿柱齿轮传动系统动态仿真得出结果与实验结果相近，对柴燃联合动力装置切换点选择和数字仿真模型的确立有参考价值。     

柴燃联合动力装置状态监测系统数据存储策略研究

研究柴燃联合动力装置状态监测系统的组成及基本体系结构,针对其测点多、数据采集量大的特点,引入一种新的数据存储优化策略,在保证数据存储的安全性和有效性的同时,节约存储空间,为动力装置的故障诊断和技术状态评估提供依据。     

基于动态仿真的COGAG装置负荷效率特性分析

运用动态仿真的新思路,分析了燃气轮机单机的全工况负荷效率特性和COGAG联合动力装置的负荷效率特性.结果表明,燃气轮机的全工况负荷效率特性为抛物线性关系,联合动力装置的运行控制方式对动力装置的经济性有很大影响.分析结果可为动力装置控制方式的设计和优化提供科学参考.     

某船左舷海水液压系统液压动力头故障处理

某船采用燃气轮机/柴油机交替运行的双轴双桨柴燃联合动力装置.燃气轮机输入端在两调距桨轴内侧,齿轮箱的前端.巡航柴油机输入端在两调距内侧,齿轮箱后端.齿轮箱输出的功率通过轴系传到调距桨上,其输出端设有主推力轴承,用来承受螺旋桨推力.     

基于DSP的船用燃气轮机并车控制系统开发

燃气轮机被广泛应用于船舶的动力装置,其具有装置简单、成本低、污染少等优点。船舶运行在不同工况下会对船舶的动力系统提出不同要求,为了保证船舶运行的稳定性,实现负荷在不同燃气轮机之间的转移。本文使用DSP 28335芯片为核心控制元件,设计了一种船用燃气轮机并车控制系统,分析了燃气轮机的结构和工作原理,研究了2台燃气轮机的并车策略,最后设计了硬件电路。系统具有很高的可靠性和稳定性。     

大型商船燃蒸柴联合循环动力系统设计与分析

以17万m^3液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)运输船为母型船,选取LM2500燃气轮机为主动力装置,联合蒸汽轮机和2台W?rtsil?12V34DF双燃料柴油机,设计出一套燃-蒸-柴联合循环动力系统。利用Aspen HYSYS软件模拟系统流程,经模拟与分析计算,该系统的设计方案合理可行,并得出燃气轮机负荷下的燃气轮机发电效率及其输出效率、燃蒸联合发电效率及其系统输出效率,各系统参数随燃气轮机负荷的增大呈现不同幅度的增大。将该系统的系统输出效率与柴油机的动力系统输出效率进行对比分析,结果表明:在理想工况下,两种系统的系统输出效率相当;在定速工况下,该系统的系统输出效率与柴油机的系统输出效率相比略低,而燃气轮机的NOx、SOx排放量较小,满足新公约要求。因此,该系统有很好的船舶实际应用价值。     

Analysis of Efficiency of the Ship Propulsion System with Thermochemical Recuperation of Waste Heat

One of the basic ways to reduce polluting emissions of ship power plants is application of innovative devices for on-board energy generation by means of secondary energy resources. The combined gas turbine and diesel engine plant with thermochemical recuperation of the heat of secondary energy resources has been considered. It is suggested to conduct the study with the help of mathematical modeling methods. The model takes into account basic physical correlations, material and thermal balances, phase equilibrium, and heat and mass transfer processes. The paper provides the results of mathematical modeling of the processes in a gas turbine and diesel engine power plant with thermochemical recuperation of the gas turbine exhaust gas heat by converting a hydrocarbon fuel. In such a plant, it is possible to reduce the specific fuel consumption of the diesel engine by 20%. The waste heat potential in a gas turbine can provide efficient hydrocarbon fuel conversion at the ratio of powers of the diesel and gas turbine engines being up to 6. When the diesel engine and gas turbine operate simultaneously with the use of the LNG vapor conversion products, the efficiency coefficient of the plant increases by 4%–5%.     

船用柴油机与燃气轮机动力装置的可靠性对比分析

从关键零部件数量、零部件制造材料、零部件工作条件和部件冗余数量角度,分别对船用柴油机和燃气轮机动力装置的不可靠度进行计算和对比分析。结果表明,柴油机动力装置包含的部件数量大,而燃气轮机动力装置结构相对简单,其结构可靠性高于柴油机动力装置。但对于多缸柴油机来说,由于冗余部件和冗余辅机系统的存在,柴油机动力装置的整体运行可靠性高于燃气轮机动力装置,说明柴油机动力装置的冗余部件对其运行可靠性非常重要。     

燃燃共同运行功率均衡控制策略研究

采用模块化,变比热的方法在labview平台上建立了燃气轮机动态模型,结合电机扭矩控制实现了燃气轮机特性的模拟。设计了燃燃联合运行负荷平均分配的控制策略,并进行了燃燃联合动力共同带负载的半物理仿真试验,试验结果证实采用本文设计的控制策略能实现负荷平均分配,动态过程比较稳定,设计的控制策略能基本满足要求。     

柴燃联合动力装置转换过程的控制特性研究

以小型柴燃联合动力试验装置为对象，针对两种发动机运动转换过程中，在ＰＩ和ＰＩＤ两种控制规律下的各种参数的变化进行了仿真研究，考察了各传动轴扭矩、转速的变化以及控制器参数变化对转换过程的影响。     

柴-燃联合动力装置“船-机-桨”匹配特性

根据柴-燃联合动力装置各个部件之间的结构关系及系统热力循环方式,采用模块化建模思想,基于MATLAB/SIMULINK环境,建立了并车控制器、原动机、齿轮箱、离合器、轴系、螺旋桨等部件和系统仿真模型。以船速最优为原则将车钟手柄控制档位划分为十档,即将原动机输出功率由低到高划分为十档,在每个档位下利用系统稳态仿真,通过优化变距桨螺距比的方式,得出最高船速,并以此确定各个档位下的螺旋桨轴转速,获得了基于船-机-桨匹配的柴-燃联合动力装置稳态运行特性,为装置动态控制目标参数的确定提供了依据。     

大功率海工辅助船混合推进装置应用技术研究

柴油机作为船舶的主推进动力已传承了近百年,随着电力推进系统的问世,其操纵的可靠性、安全性和环境保护等方面的优点是无可匹敌的。大功率海工辅助船推进动力装置的合理配置,既要考虑经济和实用,又要保证技术先进。通过不同配置的动力装置在深远海大功率三用工作船执行各种作业任务对应工况的运行过程,逐一比较其技术性能。由此证明柴电混合推进装置的配合适用于深水多功能大功率三用工作船的多种作业需求,其技术指标优于常规单纯柴油机驱动螺旋桨和常规电力推进装置。     

钢丝绳隔振器用于船舶主机隔振

船舶主机隔振通常使用橡胶隔振器，而钢丝绳隔振器用于主机隔振，目前国外尚无报道。现研究用钢丝绳隔振器解决16PA6STC柴油机主机的隔振问题。柴油机重量大，安装尺寸有限，目前单个钢丝绳隔振器的承载能力有限，因此提出了钢丝绳隔振单元的概念，即是将三个已成熟的HGGS—1200型钢丝绳隔振器组合成一个隔振单元，整机用10个单元，避兔了研制承载能力更大的新型钢丝绳隔振器的风险。用功率流方法对隔振装置的性能进行了理论评估，并进行了试验研究。结果表明：在潮试阻抗的有效频率范围内，功率流传递率估算与实测的振级落差总的趋势一致，说明功率流估算对设计有指导意义；另外，基础的弹性对隔振单元隔振效率的消弱作用非常显著，应尽量加大基础刚度。研究结果表明钢丝绳隔振器用于船舶主机隔振可行。     

考虑汽缸效率变化的船舶汽轮发电机组建模与零动态控制设计

船舶汽轮发电机组的运行环境和调节需求异于陆地电厂。针对机组在负荷扰动后的稳定需求,以陆用汽发机组典型数学模型为基础,建立了考虑汽缸效率变化的船用机组汽阀、锅炉协调控制模型,以转速、主汽压为目标状态量设计了零动态控制律,并通过PSCAD软件仿真验证。结果表明,相较于传统PID控制,所设计的控制律能有效降低状态量与设计值的偏差,有利于机组在负荷扰动后恢复稳定。