本文關鍵詞：船舶艙底污水系統建模仿真應用

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【摘要】：隨著高科技在船舶上的廣泛應用,提高船員的綜合素質已是刻不容緩。根據國際公約要求必須對船員進行培訓考核。由于未達標的油污水排入海中對海洋環(huán)境污染極大,其中難免會有人為操作因素造成的。因此,設計一套船舶艙底污水仿真系統對提高培訓船員的綜合素質有著重要的意義。本文以中遠“太平洋”輪船舶艙底污水系統為仿真對象,深入研究了船舶艙底污水系統的組成及原理,建立了艙底污水系統的數學模型：油水重力分離模型、油水聚結模型、污水泵模型、污水柜模型、管網單元模型等。基于兩相流理論,針對斜板式油水分離器中內部結構設計對油水分離效率的影響,對斜板傾斜角,板長,板距進行優(yōu)化,提出一種新的油水重力分離數學模型。油水兩相采用層流模型,建立二維坐標系,精確地分析了油顆粒在板間的運動軌跡,并深入研究碰撞在板上的油顆粒的運動情況,建立傳統油水重力分離和多層斜板油水重力分離的數學模型,得出了油水分離效率與斜板板長,板距以及溫度之間的關系,并得到集油室油位變化率與斜板傾斜角之間的關系,能夠計算出斜板最優(yōu)參數。仿真結果表明,參數優(yōu)化后的斜板式油水分離器比傳統油水分離器分離效率明顯地得到了提高。對油水聚結預測模型進行仿真分析影響聚結因素的預測趨勢,在聚結裝置的選型上給出依據。在VC++環(huán)境下,開發(fā)船舶艙底污水系統并設計船舶艙底污水二維模擬仿真界面。模擬油水分離裝置的工況,操作艙底污水系統,設置故障現象,培訓船員分析排查故障原因,從而提高船員分析故障的能力。本艙底污水仿真系統能夠成功地應用于DMS-2014輪機模擬器和海船船員智能評估考試系統,真實地反映油水分離裝置的工作情況,達到培訓船員的操作能力和綜合評估船員的素質的目的。
【關鍵詞】：艙底水系統 油水兩相流 重力分離 輪機仿真
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U664.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 仿真技術國內外研究現狀11-15
• 1.2.1 仿真技術國內外研究發(fā)展11-13
• 1.2.2 輪機模擬器國內外發(fā)展與現狀13-15
• 1.3 研究目的與任務15-17
• 第2章 油水分離器數學模型17-45
• 2.1 油水重力分離數學模型17-24
• 2.1.1 油水兩相流流型及流型圖17-19
• 2.1.2 水平管油水兩相流流型圖19-22
• 2.1.3 水平管油水兩相流分散流流型穩(wěn)定性準則22-24
• 2.2 Stockes浮升原理24
• 2.3 傳統油水重力分離模型24-28
• 2.4 多層斜板式重力分離器數學模型28-34
• 2.4.1 油水重力分離模型28-31
• 2.4.2 重力分離筒內集油室油位模型31-33
• 2.4.3 重力分離筒內加熱器數學模型33-34
• 2.5 油水聚結效率預測模型34-38
• 2.5.1 纖維聚結器壓降預測模型35-36
• 2.5.2 聚結器的總效率預測模型36-38
• 2.6 Matlab仿真分析38-43
• 2.6.1 Matlab38-39
• 2.6.2 油水重力分離仿真分析39-41
• 2.6.3 聚結器總聚結效率預測仿真分析41-43
• 2.7 本章小結43-45
• 第3章 艙底污水系統數學模型45-60
• 3.1 污水柜數學模型45
• 3.2 污水泵數學模型45-47
• 3.3 艙底污水系統管網數學模型47-52
• 3.3.1 沿程阻力水頭損失47-48
• 3.3.2 局部阻力損失48-49
• 3.3.3 管網計算49-52
• 3.4 管網方程組的解法52-57
• 3.4.1 高斯消元法52-54
• 3.4.2 Jacobi迭代法54-55
• 3.4.3 Gauss-Seidel迭代55-57
• 3.5 艙底污水系統油水分離率的影響因素57-59
• 3.6 本章小結59-60
• 第4章 艙底污水仿真系統實現及應用60-78
• 4.1 艙底污水仿真系統實現60-64
• 4.2 DMS-2014輪機模擬器中艙底污水系統仿真平臺64-67
• 4.3 艙底污水仿真系統二維界面67-72
• 4.4 艙底污水系統在智能考試系統中的應用72-77
• 4.4.1 智能考試系統組成72-74
• 4.4.2 艙底污水系統智能考試實例74-77
• 4.5 本章小結77-78
• 結論78-79
• 參考文獻79-83
• 攻讀學位期間發(fā)表論文83-84
• 致謝84-85
• 作者簡介85

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本文編號：1126285