本文關(guān)鍵詞：間冷循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)的部件級建模仿真

  更多相關(guān)文章： 燃?xì)廨啓C(jī) 間冷系統(tǒng) 建模 控制策略 冷凝問題

【摘要】：隨著大型船舶的需求和發(fā)展，燃?xì)廨啓C(jī)在艦船動(dòng)力方面的應(yīng)用也越來越廣泛。近年來，，國外研發(fā)的一種大功率低油耗的間冷循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)入國人的視野。其中間冷循環(huán)結(jié)構(gòu)是基于簡單循環(huán)燃機(jī)，在高低壓壓氣機(jī)之間增加間冷系統(tǒng)，降低進(jìn)入高壓壓氣機(jī)的氣體溫度，顯著提升艦船在航行中的性能并提高燃機(jī)效率。對于間冷燃機(jī)的研究必須從間冷系統(tǒng)著手，在原有三軸燃機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)結(jié)合并進(jìn)行仿真研究。 本文在查閱了大量國內(nèi)外艦載換熱裝置和燃?xì)廨啓C(jī)資料后，借鑒典型間冷回?zé)嵫h(huán)燃機(jī)WR-21等技術(shù)資料。根據(jù)設(shè)計(jì)的間冷整體系統(tǒng)的要求，提出了利用效率-傳熱單元數(shù)法對單個(gè)換熱模塊的設(shè)計(jì)建模過程和公式進(jìn)行了研究和整理，為后續(xù)的間冷系統(tǒng)建模仿真做出準(zhǔn)備。在已有的資料和數(shù)據(jù)上，采用差分公式實(shí)現(xiàn)用分布式參數(shù)法建立換熱模塊的動(dòng)態(tài)仿真模型。根據(jù)間冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)間冷整體系統(tǒng)并研究其控制方案和預(yù)防冷凝的控制策略。 對原有三軸簡單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行間冷改造，基于模塊化建模方法，建立間冷循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)的各部件數(shù)學(xué)模型。在SIMULINK環(huán)境下建立間冷循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)部件級仿真模型，并和簡單循環(huán)燃機(jī)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)仿真結(jié)果比較。結(jié)果表明間冷循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)在耗油和輸出功率等主要參數(shù)上都具有較好的性能。對間冷循環(huán)燃機(jī)的動(dòng)態(tài)特性也作出了研究，重點(diǎn)分析間冷燃機(jī)在加減速情況下運(yùn)行參數(shù)之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系，也為今后對間冷燃?xì)廨啓C(jī)控制規(guī)律的研究提供了重要的依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：燃?xì)廨啓C(jī) 間冷系統(tǒng) 建模 控制策略 冷凝問題
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U664.131
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 課題的背景和研究意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 間冷回?zé)嵫h(huán)簡介12-13
• 1.2.2 國外的研究與應(yīng)用13-15
• 1.2.3 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀15
• 1.3 燃機(jī)模塊化的建模方法及其仿真平臺15-17
• 1.3.1 模塊化設(shè)計(jì)15-16
• 1.3.2 燃?xì)廨啓C(jī)模塊化分解16-17
• 1.3.3 仿真平臺 MATLAB/SIMULINK 簡介17
• 1.4 本文研究內(nèi)容17-19
• 第二章 艦載間冷器的設(shè)計(jì)建模過程19-29
• 2.1 間冷系統(tǒng)簡介19-20
• 2.1.1 板翅式換熱器特點(diǎn)19-20
• 2.1.2 板翅式換熱器設(shè)計(jì)分析20
• 2.2 間冷換熱模塊設(shè)計(jì)建模過程20-28
• 2.2.1 尺寸參數(shù)計(jì)算和預(yù)備計(jì)算21-24
• 2.2.2 物性和流體學(xué)參數(shù)計(jì)算24-26
• 2.2.3 效率及輸出參數(shù)的計(jì)算26-27
• 2.2.4 效率-傳熱單元數(shù)法應(yīng)用步驟27-28
• 2.3 本章總結(jié)28-29
• 第三章 間冷換熱模塊動(dòng)態(tài)仿真模型研究29-42
• 3.1 間冷換熱模塊建模方法研究29-30
• 3.2 間冷器數(shù)學(xué)模型分析30-32
• 3.3 基于 SIMULINK 的分布式建模方法32-36
• 3.3.1 對象系統(tǒng)分析32-33
• 3.3.2 建模方法分析和應(yīng)用33-36
• 3.4 基于 S-Function 的間冷器仿真分析36-41
• 3.4.1 熱側(cè)溫度變化時(shí)的仿真分析38-39
• 3.4.2 熱側(cè)流量變化時(shí)的仿真分析39-40
• 3.4.3 冷側(cè)溫度變化時(shí)的仿真分析40
• 3.4.4 冷側(cè)流量變化時(shí)的仿真分析40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 間冷系統(tǒng)整體模型和控制策略的研究42-61
• 4.1 間冷系統(tǒng)整體模型研究42-48
• 4.1.1 間冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案42-43
• 4.1.2 間冷系統(tǒng)整體仿真模型研究43-46
• 4.1.3 間冷系統(tǒng)仿真結(jié)果分析46-48
• 4.2 間冷系統(tǒng)控制方案研究48-50
• 4.3 間冷系統(tǒng)冷凝過程分析50-55
• 4.3.1 低壓壓氣機(jī)冷凝過程分析51-52
• 4.3.2 間冷系統(tǒng)冷凝分析52-55
• 4.4 間冷系統(tǒng)溫度控制研究55-60
• 4.4.1 模糊 PID 控制器設(shè)計(jì)56-57
• 4.4.2 仿真實(shí)驗(yàn)57-58
• 4.4.3 仿真結(jié)果分析58-59
• 4.4.4 系統(tǒng)抗干擾仿真對比59-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 第五章 間冷循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)模型研究61-70
• 5.1 燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)態(tài)性能仿真方法61-62
• 5.2 間冷循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)態(tài)模型62-69
• 5.2.1 壓氣機(jī)模塊的數(shù)學(xué)模型63-64
• 5.2.2 間冷系統(tǒng)模塊64-65
• 5.2.3 燃燒室模塊的數(shù)學(xué)模型65-66
• 5.2.4 渦輪模塊的數(shù)學(xué)模型66
• 5.2.5 容積環(huán)節(jié)模塊的數(shù)學(xué)模型66-67
• 5.2.6 轉(zhuǎn)子模塊的數(shù)學(xué)模型67-68
• 5.2.7 間冷循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)仿真模型68-69
• 5.3 本章小結(jié)69-70
• 第六章 間冷循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)仿真分析70-80
• 6.1 間冷循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)穩(wěn)態(tài)仿真分析70-74
• 6.1.1 穩(wěn)態(tài)仿真結(jié)果70-71
• 6.1.2 間冷循環(huán)與簡單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)的穩(wěn)態(tài)性能對比71-74
• 6.2 間冷循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)態(tài)仿真分析74-78
• 6.2.1 動(dòng)態(tài)仿真目的74-75
• 6.2.2 間冷循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)的加速仿真分析75-76
• 6.2.3 間冷循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)的減速仿真分析76-78
• 6.3 燃機(jī)仿真平臺搭建78-79
• 6.4 本章小結(jié)79-80
• 第七章 總結(jié)與展望80-82
• 7.1 工作的總結(jié)80
• 7.2 未來的展望80-82
• 參考文獻(xiàn)82-85
• 致謝85-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文86

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張方偉,張會生,蘇明;中冷回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)[J];船舶工程;2004年02期

2 金曉航;劉永文;蘇明;;帶中間冷卻和回?zé)岬娜細(xì)廨啓C(jī)動(dòng)態(tài)性能的研究[J];動(dòng)力工程;2006年03期

3 鄭群，劉順隆;間冷回?zé)崛細(xì)廨啓C(jī)特性計(jì)算[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);1995年03期

4 余又紅,王義,孫豐瑞,張仁興;回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C(jī)中回?zé)崞鞯膭?dòng)態(tài)特性研究[J];海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào);2005年02期

5 梁春華;;間冷回?zé)嵫h(huán)艦船用燃?xì)廨啓C(jī)WR-21的技術(shù)特點(diǎn)[J];航空發(fā)動(dòng)機(jī);2007年01期

6 張忠文;曲文浩;鄭培英;王媛媛;;間冷回?zé)崛細(xì)廨啓C(jī)發(fā)展現(xiàn)狀[J];航空發(fā)動(dòng)機(jī);2010年03期

7 聞雪友;肖東明;;對發(fā)展大功率船用燃?xì)廨啓C(jī)的新思考[J];艦船科學(xué)技術(shù);2007年04期

8 王文華,陳林根,孫豐瑞;實(shí)際閉式中冷回?zé)崛細(xì)廨啓C(jī)循環(huán)功率優(yōu)化[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2005年04期

9 孫愛軍;肖娜新;馬力;;WR-21艦船用燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)[J];航空發(fā)動(dòng)機(jī);2010年04期

10 劉德鐘;中冷回?zé)嵫h(huán)(ICR)燃?xì)廨啓C(jī)在艦船的應(yīng)用[J];熱能動(dòng)力工程;1990年06期

本文編號：1111939