MAN L27/38系列船舶主機(jī)數(shù)值建模與實時仿真研究
發(fā)布時間:2021-09-23 20:46
為實現(xiàn)對12000Hp深海三用工作船S8004船的駕駛模擬,本文對該船搭載的MAN L27/38型柴油機(jī)的缸內(nèi)穩(wěn)態(tài)工作過程以及實時過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,模擬計算并存儲船舶主機(jī)運(yùn)行時的各項數(shù)值,提供駕駛模擬器主機(jī)部分軟件實現(xiàn)所需的主要運(yùn)行參數(shù)與實時運(yùn)行數(shù)據(jù)。本文基于S8004船的船舶柴油機(jī)進(jìn)行動態(tài)建模與仿真主要目的是為了應(yīng)用于輪機(jī)模擬器的開發(fā)中。我們所要開發(fā)的輪機(jī)模擬器是模擬船舶駕駛時機(jī)艙設(shè)備的動態(tài)工作過程,以后該型模擬器可應(yīng)用于培訓(xùn)輪機(jī)管理人員進(jìn)行仿真訓(xùn)練。該輪機(jī)模擬器是以12000Hp深海三用工作船為母型船,柴油主機(jī)是當(dāng)代大型船用四沖程增壓柴油機(jī)MAN L27/38。本文切合輪機(jī)模擬器平臺開發(fā)的特點(diǎn)和要求,基于多階非線性準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)概念建模,按照柴油機(jī)系統(tǒng)的工作原理將整個系統(tǒng)劃分成各子模塊環(huán)節(jié),對那些機(jī)理明確、可用一階非線性微分方程進(jìn)行建模的環(huán)節(jié)進(jìn)行了數(shù)學(xué)方程建模,而對于那些復(fù)雜的模型或工作機(jī)理難以確切描述的環(huán)節(jié),本文根據(jù)大量的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合回歸或用經(jīng)驗公式來描述。本文采用的主要軟件有MATLAB和Visual Studio,得到了穩(wěn)態(tài)不同工況運(yùn)行下不同曲軸轉(zhuǎn)角對應(yīng)的缸內(nèi)溫度和壓力數(shù)據(jù),穩(wěn)...
【文章來源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 選題意義和應(yīng)用價值
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 船舶柴油機(jī)仿真簡介
1.3.2 各模型特點(diǎn)與精度比較
1.4 本文研究主要內(nèi)容
第2章 基本理論及仿真手段
2.1 柴油機(jī)模型的建立
2.1.1 工質(zhì)計算
2.1.2 基本方程的建立
2.1.3 邊界條件的確定
2.2 主要仿真方法
2.2.1 連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)值積分方法
2.2.2 仿真方法簡介
2.3 本章小結(jié)
第3章 MAN L27/38型柴油機(jī)穩(wěn)態(tài)工作過程計算
3.1 實機(jī)參數(shù)及結(jié)構(gòu)簡介
3.1.1 S8004船及L27/38柴油機(jī)簡介
3.1.2 實機(jī)參數(shù)
3.2 仿真程序主要結(jié)構(gòu)
3.3 試驗數(shù)據(jù)的處理
3.3.1 進(jìn)排氣閥升程擬合
3.3.2 燃燒放熱率的計算及韋伯函數(shù)參數(shù)的整定
3.4 數(shù)值模擬結(jié)果與分析
3.4.1 MATLAB仿真
3.4.2 C++編程
3.4.3 結(jié)果分析
第4章 MAN L27/38型柴油機(jī)瞬態(tài)過程研究
4.1 柴油機(jī)的過渡過程
4.2 變轉(zhuǎn)速研究
4.2.1 轉(zhuǎn)速變化的計算
4.2.2 變轉(zhuǎn)速模擬結(jié)果分析
4.3 柴油機(jī)的響應(yīng)模擬
4.4 本章小結(jié)
第5章 仿真計算誤差分析
5.1 數(shù)值模擬誤差分析
5.2 缸內(nèi)熱力過程分析中存在的誤差
5.3 誤差對計算結(jié)果的影響
5.4 結(jié)語
第6章 全文總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]提高柴油機(jī)燃燒過程仿真計算精度的標(biāo)定方法[J]. 李向榮,陳彥林,趙陸明,劉福水. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2017(04)
[2]基于VC++的發(fā)動機(jī)零維模型仿真計算[J]. 吳先煥,鄧惜仁,鄧航. 汽車實用技術(shù). 2016(07)
[3]4110柴油機(jī)進(jìn)、排氣系統(tǒng)仿真及優(yōu)化研究[J]. 王素梅. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2015(18)
[4]基于零維模型的柴油機(jī)建模與仿真[J]. 楊潤澤. 內(nèi)燃機(jī). 2014(01)
[5]柴油機(jī)工作過程數(shù)值模擬[J]. 趙峰,于洪亮,王公勝. 中國航海. 2013(04)
[6]基于VC++與Matlab聯(lián)合編程的測量系統(tǒng)軟件開發(fā)研究[J]. 石成英,張利民,陳登科. 計算機(jī)與數(shù)字工程. 2013(09)
[7]內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)熱力過程分析中的誤差[J]. 楊濱,張錫朝. 山東內(nèi)燃機(jī). 2003(02)
[8]四階龍格—庫塔算法的C語言實現(xiàn)[J]. 毋玉芝. 焦作大學(xué)學(xué)報. 2001(01)
[9]柴油機(jī)準(zhǔn)維燃燒模型中經(jīng)驗參數(shù)確定的研究[J]. 鄧名華,范維澄,于善穎. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報. 2000(02)
[10]柴油機(jī)船舶推進(jìn)裝置的建模和實時仿真[J]. 王長林. 船舶工程. 1996(06)
博士論文
[1]輪機(jī)模擬器6S60MC柴油主機(jī)仿真系統(tǒng)與故障模擬[D]. 彭水生.大連海事大學(xué) 2000
碩士論文
[1]MAN ME系列船舶主機(jī)建模與仿真研究[D]. 李鴻瑞.大連海事大學(xué) 2014
[2]基于MATLAB/SIMULINK的船用柴油機(jī)仿真研究[D]. 張望.武漢理工大學(xué) 2013
[3]遠(yuǎn)洋船舶輪機(jī)模擬器智能柴油主機(jī)系統(tǒng)建模與操作仿真[D]. 任偉.武漢理工大學(xué) 2013
[4]柴油機(jī)工作過程三維數(shù)值模擬及配氣相位優(yōu)化研究[D]. 楊永濤.西南交通大學(xué) 2009
[5]直噴式柴油機(jī)NOx排放特性的模擬計算研究[D]. 王琦.江蘇大學(xué) 2003
本文編號:3406380
【文章來源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 選題意義和應(yīng)用價值
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 船舶柴油機(jī)仿真簡介
1.3.2 各模型特點(diǎn)與精度比較
1.4 本文研究主要內(nèi)容
第2章 基本理論及仿真手段
2.1 柴油機(jī)模型的建立
2.1.1 工質(zhì)計算
2.1.2 基本方程的建立
2.1.3 邊界條件的確定
2.2 主要仿真方法
2.2.1 連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)值積分方法
2.2.2 仿真方法簡介
2.3 本章小結(jié)
第3章 MAN L27/38型柴油機(jī)穩(wěn)態(tài)工作過程計算
3.1 實機(jī)參數(shù)及結(jié)構(gòu)簡介
3.1.1 S8004船及L27/38柴油機(jī)簡介
3.1.2 實機(jī)參數(shù)
3.2 仿真程序主要結(jié)構(gòu)
3.3 試驗數(shù)據(jù)的處理
3.3.1 進(jìn)排氣閥升程擬合
3.3.2 燃燒放熱率的計算及韋伯函數(shù)參數(shù)的整定
3.4 數(shù)值模擬結(jié)果與分析
3.4.1 MATLAB仿真
3.4.2 C++編程
3.4.3 結(jié)果分析
第4章 MAN L27/38型柴油機(jī)瞬態(tài)過程研究
4.1 柴油機(jī)的過渡過程
4.2 變轉(zhuǎn)速研究
4.2.1 轉(zhuǎn)速變化的計算
4.2.2 變轉(zhuǎn)速模擬結(jié)果分析
4.3 柴油機(jī)的響應(yīng)模擬
4.4 本章小結(jié)
第5章 仿真計算誤差分析
5.1 數(shù)值模擬誤差分析
5.2 缸內(nèi)熱力過程分析中存在的誤差
5.3 誤差對計算結(jié)果的影響
5.4 結(jié)語
第6章 全文總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]提高柴油機(jī)燃燒過程仿真計算精度的標(biāo)定方法[J]. 李向榮,陳彥林,趙陸明,劉福水. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2017(04)
[2]基于VC++的發(fā)動機(jī)零維模型仿真計算[J]. 吳先煥,鄧惜仁,鄧航. 汽車實用技術(shù). 2016(07)
[3]4110柴油機(jī)進(jìn)、排氣系統(tǒng)仿真及優(yōu)化研究[J]. 王素梅. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2015(18)
[4]基于零維模型的柴油機(jī)建模與仿真[J]. 楊潤澤. 內(nèi)燃機(jī). 2014(01)
[5]柴油機(jī)工作過程數(shù)值模擬[J]. 趙峰,于洪亮,王公勝. 中國航海. 2013(04)
[6]基于VC++與Matlab聯(lián)合編程的測量系統(tǒng)軟件開發(fā)研究[J]. 石成英,張利民,陳登科. 計算機(jī)與數(shù)字工程. 2013(09)
[7]內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)熱力過程分析中的誤差[J]. 楊濱,張錫朝. 山東內(nèi)燃機(jī). 2003(02)
[8]四階龍格—庫塔算法的C語言實現(xiàn)[J]. 毋玉芝. 焦作大學(xué)學(xué)報. 2001(01)
[9]柴油機(jī)準(zhǔn)維燃燒模型中經(jīng)驗參數(shù)確定的研究[J]. 鄧名華,范維澄,于善穎. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報. 2000(02)
[10]柴油機(jī)船舶推進(jìn)裝置的建模和實時仿真[J]. 王長林. 船舶工程. 1996(06)
博士論文
[1]輪機(jī)模擬器6S60MC柴油主機(jī)仿真系統(tǒng)與故障模擬[D]. 彭水生.大連海事大學(xué) 2000
碩士論文
[1]MAN ME系列船舶主機(jī)建模與仿真研究[D]. 李鴻瑞.大連海事大學(xué) 2014
[2]基于MATLAB/SIMULINK的船用柴油機(jī)仿真研究[D]. 張望.武漢理工大學(xué) 2013
[3]遠(yuǎn)洋船舶輪機(jī)模擬器智能柴油主機(jī)系統(tǒng)建模與操作仿真[D]. 任偉.武漢理工大學(xué) 2013
[4]柴油機(jī)工作過程三維數(shù)值模擬及配氣相位優(yōu)化研究[D]. 楊永濤.西南交通大學(xué) 2009
[5]直噴式柴油機(jī)NOx排放特性的模擬計算研究[D]. 王琦.江蘇大學(xué) 2003
本文編號:3406380
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