船用燃气轮机推进系统仿真研究

建立船用燃气轮机推进装置的非线性数学模型,并在Matlab Simulink下进行了仿真计算.对各种典型工况:如两台燃气轮机推进;左轴燃气轮机推进、右轴桨自由转动;左轴燃气轮机推进、右轴桨被制动;偏舵和污底等情况下的稳态配合特性进行了研究.在建模和仿真时,考虑了风浪等附加阻力的影响.所建立的非线性模型不仅适用于稳态点附近的线性化区域,也适用于各操作方式下的大范围工况.     

大型船舶发电用三轴燃气轮机动态性能仿真

为了提升三轴燃气轮机动态性能仿真分析效果,提出大型船舶发电用三轴燃气轮机动态性能仿真方法。计算大型船舶发电用三轴燃气轮机涡轮动态特性,以Simulink为开发工具,获取能够在计算机内运行的三轴燃气轮机动态性能仿真模型,仿真分析其动态性能。经过稳态分析可知,该方法在不同工况下获取的数据误差较小,均控制在5%以内,说明该方法构建的三轴燃气轮机动态性能仿真模型准确性较高;在负载连续突卸状况下,三轴燃气轮机的高低压压气机流量与高低压转子转速均呈梯度下降趋势;负载突卸时,燃油流量也迅速下降,负载稳定时,经过燃油控制器处理后,燃油流量略有上升趋势。     

船舶推进装置的MATLAB仿真

建立了船用柴油机及其推进装置的仿真模型，并利用MATLAB6.1的仿真工具箱SIMULINK进行仿真，当改变某些参数条件，如改变油门，改变负荷等，可得转速等其它参数的动态响应，响应曲线可在计算机屏幕上直接显示和存盘，也可以MATLAB的数据文件的格式存盘。当系统特性参数改变时，各过程参数响应曲线也随之改变。     

燃气轮机加速过程的数模混合实时仿真

本文介绍船用三轴燃气轮机的数学模型及利用ＤＯ９６０数模混合仿真系统进行加速过程的混合实时仿真。文中研究了三种不同的加速过程方案及其实时仿真的结果。     

船舶推进装置实时仿真系统的研究

船舶推进装置实时仿真系统由３８６－ＤＸ／４０计算机及接口、气电转换和变频电机等组成，开发的仿真软件采用离散相似法，并面向结构图，程序中采用高级语言与汇编语言相结合，浮点与定点相结合的算法，具有灵活高速的特点，根据准稳态的概念建立了增压柴油机及船、桨并考虑海况条件的多阶非线性数学模型。该实时仿真系统已用于推进装置监控系统的调试，它是仿真训练器的关键技术。     

燃气轮机—可控螺距螺旋桨推进装置并行数字计算机实时仿真

本文介绍三轴燃气轮机及可控螺距螺旋桨推进装置的实时仿真数学模型，讨论用ＭＩＲＡＧＥ并行数字仿真工作站进行全数字实时仿真的技术问题，为了保证仿真的实时，并行数字计算机的计算步长与所选计算机数量和对象的复杂程度有关，选取较小步长必须使用较多计算机。     

船舶电力系统燃气轮机组双机并联运行建模与仿真

海洋船舶正朝着超大型方向发展,燃气轮机凭借其启动速度快,功率密度大等特点,正越来越多的被应用到船舶电力系统的发电系统中。同时由于全电船的出现,中压电力系统正逐渐成为大型海洋船舶电力系统的发展方向。由于电力推进船的电动机单机容量大于发电机单台容量,通常会使多台发电机并联运行,从而保证电站的可靠性以及使发电机运行在最佳状态。本文通过对以燃气轮机作为原动机的4.16k V船舶中压电力系统进行建模,同时对发电机组并车工况进行仿真。仿真实验验证了此系统模型的正确性,可以用于船舶中压电力系统运行工况的仿真和分析。     

燃气轮机推进装置控制策略仿真研究

舰用燃气轮机采用动力涡轮进行功率输出,其输出的功率基本独立于输出转速,这使得燃气轮机推进装置控制策略的制定存在特殊性。利用建立的燃气轮机推进装置的仿真模型,仿真得出稳态工况下燃气轮机油门和调距桨螺距的程序控制策略,以及加速工况和倒车工况下油门和调距桨螺距的协调控制策略,对燃气轮机推进装置控制系统的实现有一定的参考价值。     

柴油机船舶推进装置的建模和实时仿真

本文根据准稳态的概念建立了适用于实时仿真的二冲程柴油机船舶推进装置的多阶一性模型。在充分多的试验数据的基础上，结合工作原理建立了各子系统及整个装置的动态模型，这种模型既能反映柴油机内部各参数，精度较高，计算工作量也比较适中。文中提出了一些经验公式，使模拟得以有效地简化。最后，作为实例给出了３５０００吨油船推进装置的实时仿直     

三轴燃机动态建模方法与仿真程序开发

燃气轮机动态仿真模型是研究燃机多变量控制理论、进行燃机健康管理等应用的重要基础,有着很强的实用价值。本文给出了一种基于迭代法的三轴燃气轮机设计点、非设计点和瞬态工作点性能计算通用程序的设计方法。仿真结果表明该方法设计的动态模型能较好的模拟燃机在不同工况下的性能变化,具有较好的应用前景。     

燃气轮机发电机组并联优化设计

本文分析了某船的燃气轮机发电机组的调压和调频调载原理,以及在双机并联运行时的无功分配和有功分配原理,针对两舷电站的发电机组不能长时间并联运行的局限性,提出发电机并联优化设计方案：通过增加一套均压/均功连接控制器以及修改少量接线,而无需修改原系统的软件,使任意并联发电机组之间均可进行有效的无功功率和有功功率平均分配,从而能够长时间并联运行,提高供电生命力。     

船用燃气轮机板翅式回热器设计性能的优化

本文提出了一种回热器设计技术。它适用于在现有的简单循环燃气轮机基础上加装一新设计的回热器，可使该系统的性能达到最优。文中对目前船用燃气轮机装置中应用较广泛的板翅逆流式回热器的设计性能参数（回热度和压降）和结构参数（流道宽、流道长和板翅层数）的优化技术进行了分析，还对板翅式回热器的重量尺寸和系统性能之间的关系作了探索，并提出了新的评判准则。     

船用燃机性能降级新型预测模型建立及应用分析

船用燃气轮机气路维护是舰船动力系统健康管理当中必要的环节,采用视情维护的方法是当前十分先进的维护手段,其中对气路降级趋势的预测是维护方法的核心。气路降级数据具有明确的增长趋势与不规律的波动性,符合灰色系统的特征。本文采用无偏灰色预测模型改进灰色马尔科夫模型,在此基础上扩大原始数据的维数,采用灰色关联度模型,将类似于当前序列的参考序列引入,最终构成了一种新的混合预测模型。最后,选择燃气轮机压气机结垢的过程作为实例来验证这一新的模型。通过研究模型参数和预测准确性之间的关系,为实例提出了建议的最佳参数。从预测准确性与对波动性的预测角度与不同的预测模型的比较结果表明,新的模型优于一些其他序列预测模型。     

基于单分类算法OSVM船用燃气轮机状态评估

针对船舶综合监控系统中存储有海量的设备正常运行时的数据没有得到充分利用,此外设备退化时的故障数据难以获取,无法训练传统的多分类退化检测模型,提出利用单分类算法OSVM来建立模型,从而实现退化检测,在该过程中只需用正常样本数据来训练模型,并在一个经过实船数据验证过的模拟器产生的数据集上进行了试验。结果显示,只需要400个正常样本就可训练出准确的退化检测模型,该模型在精确度、召回率、特异性、正确率、AUC这5个指标都有很好表现。此外,该退化检测模型有很好的扩展性,也可用于其他机械设备的状态评估。     

日本新一代船用燃气轮机(SMGT)研究计划

1997年五家日本公司联手实施一项船用燃气轮机研究计划 ,目标是发展一种低NOx排放 (≤ 1克 /千瓦·小时 )、高热效率 (38%～ 4 0 % )的下一代船用燃气轮机 ,本文综述了该项目的目标、组织、计划、性能和关键技术。     

船舶推进轴系动态校中与仿真研究

本文建立了推进轴系动态校中与仿真的物理模型，数学模型和信真模型，编制了相应的计算机程序，并在轴系动力学试验台上对仿真结果进行了试验验证。     

一种船用起重设备多连杆防摇装置设计及仿真研究

对于起重设备,尤其是船用起重设备,吊装作业时起吊对象的摇摆是一种常见现象,其往往影响作业效率,甚至影响作业安全,该特点在舱室空间有限的船用领域表现的尤其明显。针对该类摇摆问题,本文设计了一种新型空间多连杆防摇装置,通过三维空间正交耦合约束方式实现了吊运对象的直线导向功能,进而达到防摇效果;并基于Adams软件对该装置的防摇性能进行了仿真研究,分析出大车、小车以及吊具升降时吊装对象的运动学状态。结果表明,该装置达到了良好的防摇效果,并具有结构新颖、工作可靠、安装紧凑的优点,在船用防摇领域具有很高的工程应用价值。     

大型汽动设备动态性能仿真研究

根据气体动力学、热力学、二相流理论建立了大型汽动设备的主系系统数学模型,并编制了计算程序,计算结果与国外相应数据比较吻合度较好,从而为该设备总体设计及分系统设计提供了强有力的理论指导和设计原则。     

一种拉伸式的船用螺旋桨边界线逆向改型设计及其模拟仿真

依靠图谱和经验进行船用螺旋桨的设计已经不能适应时代的要求,运用数字化手段进行设计与制造已经成为当前的主要发展趋势。本研究创新了一种船用螺旋桨边界曲线改型方法,改型过程中通过移动导边侧约束面和随边约束面的位置来控制边界曲线的形状,从而实现螺旋桨的改型设计。通过fluent软件模拟,发现随边侧约束面沿拉伸方向的移动可以有效提高螺旋桨推进效率,最高可以达到53.2%,而导边侧约束面的移动在一个相对较小的范围内对螺旋桨效率的提高有明显的作用。因此,这种拉伸式的逆向改型方法对设计具有高效率的螺旋桨具有重要的应用价值。