本文關(guān)鍵詞：基于大型柴油機(jī)廢熱梯級(jí)利用的船舶總能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著全球石油資源的日趨減少和環(huán)境的日益惡化,節(jié)能與減排已成為人類共同關(guān)注的熱點(diǎn)話題,尤其是在船舶領(lǐng)域。自2007年海洋環(huán)境保護(hù)委員會(huì)(MEPC)啟動(dòng)了新船能效設(shè)計(jì)指數(shù)(Energy Efficiency Design Index,EEDI)以來(lái),船舶柴油機(jī)廢氣余熱回收技術(shù)越來(lái)越受到各方的重視。 科技發(fā)展及現(xiàn)代化技術(shù)在船舶上的大量應(yīng)用,使得船舶包含了眾多的熱力裝置和設(shè)備,這些裝置和設(shè)備之間熱、功的聯(lián)系構(gòu)成了復(fù)雜的船舶總能系統(tǒng)。所以,總能系統(tǒng)的分析對(duì)于船舶節(jié)能與減排具有重大意義。 本文在對(duì)柴油機(jī)工作過(guò)程詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上,利用能量守恒方程、連續(xù)性方程、氣體狀態(tài)方程建立了柴油機(jī)工作過(guò)程的數(shù)學(xué)模型。再利用集動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真、分析于一體的軟件MATLAB/Simulink對(duì)柴油機(jī)的冷卻規(guī)律、氣缸瞬時(shí)體積規(guī)律、燃燒放熱規(guī)律等模塊等進(jìn)行封裝、建模。然后,以某7.6萬(wàn)噸散貨船的主機(jī)為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行仿真,與實(shí)際工況對(duì)比以驗(yàn)證其正確性。并再此基礎(chǔ)上對(duì)該柴油機(jī)的廢熱梯級(jí)利用進(jìn)行計(jì)算,得到相關(guān)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果。 根據(jù)該7.6萬(wàn)噸散貨船柴油機(jī)的MCR穩(wěn)態(tài)工況及該穩(wěn)態(tài)工況下對(duì)柴油機(jī)廢熱梯級(jí)利用這兩種情形,分別對(duì)該船舶的主機(jī)單元、發(fā)電柴油機(jī)單元、廢熱回收單元、伙食制冷循環(huán)單元、空調(diào)制冷循環(huán)單元和造水機(jī)單元及總能系統(tǒng)進(jìn)行了炯分析,并分別計(jì)算這兩種工況下的炯效率。然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行節(jié)能與減排分析。 對(duì)于大型柴油機(jī)廢熱梯級(jí)利用產(chǎn)生的節(jié)能效果。從廢熱利用的角度來(lái)看,是因?yàn)閯?dòng)力透平和蒸汽透平利用了柴油機(jī)不可再利用的能量,即主機(jī)排氣；從聯(lián)合循環(huán)的角度來(lái)看,是動(dòng)力透平的勃雷頓循環(huán)和蒸汽透平的朗肯循環(huán)按照熱量梯級(jí)利用的原則結(jié)合在一起,最大程度的利用主機(jī)排氣中的能量；從平均溫度的角度來(lái)看,主機(jī)廢熱梯級(jí)利用降低了整個(gè)循環(huán)的平均放熱溫度,所以達(dá)到了較高的循環(huán)效率
【關(guān)鍵詞】：船舶總能系統(tǒng) 廢熱梯級(jí)利用 建模與仿真 節(jié)能與減排
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：U664.121
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 選題的意義及目的10-12
• 1.2 所選課題的題目及課題來(lái)源12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3.1 廢氣能量回收利用及仿真研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.2 總能系統(tǒng)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 本文主要工作16-18
• 第2章 大型柴油機(jī)廢熱利用介紹和潛力研究18-27
• 2.1 大型柴油機(jī)廢熱利用介紹18-22
• 2.1.1 廢氣渦輪增壓18
• 2.1.2 余熱制冷空調(diào)系統(tǒng)18-19
• 2.1.3 柴油機(jī)廢熱加熱壓載水19-20
• 2.1.4 利用廢氣余熱發(fā)電或做功20-21
• 2.1.4.1 溫差發(fā)電20
• 2.1.4.2 廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電20-21
• 2.1.4.3 蒸汽透平發(fā)電21
• 2.1.5 其它一些余熱利用技術(shù)21-22
• 2.2 大型柴油機(jī)排氣能量估算22-26
• 2.2.1 柴油機(jī)的排氣成分22-23
• 2.2.2 柴油機(jī)排氣能量計(jì)估算23-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第3章 大型柴油機(jī)廢熱梯級(jí)利用模型分析27-49
• 3.1 柴油機(jī)廢熱梯級(jí)利用各系統(tǒng)模型27-35
• 3.1.1 柴油機(jī)廢氣渦輪增壓器模型分析27-29
• 3.1.2 柴油機(jī)動(dòng)力透平模型分析29-30
• 3.1.3 朗肯循環(huán)模型分析30-35
• 3.1.3.1 朗肯循環(huán)介紹30-31
• 3.1.3.2 朗肯循環(huán)的工質(zhì)選取31-33
• 3.1.3.3 朗肯循環(huán)膨脹機(jī)的選取33
• 3.1.3.4 朗肯循環(huán)利用柴油機(jī)廢熱模型分析33-35
• 3.2 柴油機(jī)氣缸熱力分析35-42
• 3.2.1 柴油機(jī)缸內(nèi)工質(zhì)35-36
• 3.2.2 柴油機(jī)氣缸熱力計(jì)算36-38
• 3.2.3 柴油機(jī)氣缸過(guò)程分析38-42
• 3.3 柴油機(jī)廢熱梯級(jí)利用模型邊界條件42-48
• 3.3.1 柴油機(jī)缸內(nèi)熱力過(guò)程計(jì)算的邊界條件43-48
• 3.3.1.1 柴油機(jī)的燃燒放熱規(guī)律43-44
• 3.3.1.2 柴油機(jī)氣缸周壁的傳熱規(guī)律44-45
• 3.3.1.3 柴油機(jī)進(jìn)、排氣質(zhì)量流量45-47
• 3.3.1.4 柴油機(jī)瞬時(shí)氣缸工作容積47-48
• 3.3.2 熱邊界條件48
• 3.3.3 力學(xué)邊界條件48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 第4章 大型柴油機(jī)廢熱梯級(jí)利用的仿真計(jì)算49-57
• 4.1 MATLAB/SIMULINK簡(jiǎn)介49-50
• 4.2 基于SIMULINK的仿真程序設(shè)計(jì)50-52
• 4.2.1 仿真模型的一般性結(jié)構(gòu)50
• 4.2.2 仿真模型的參數(shù)設(shè)置50-51
• 4.2.3 仿真模型中子系統(tǒng)的創(chuàng)建51
• 4.2.4 仿真模型中子系統(tǒng)的封裝51-52
• 4.3 基于SIMULINK的柴油機(jī)廢熱梯級(jí)利用的仿真52-56
• 4.3.1 仿真系統(tǒng)的組成53
• 4.3.2 仿真及結(jié)果驗(yàn)證53-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章 大型柴油機(jī)廢熱梯級(jí)利用的船舶總能分析57-76
• 5.1 船舶總能系統(tǒng)各單元簡(jiǎn)化模型57-60
• 5.2 實(shí)船數(shù)據(jù)60-66
• 5.3 船舶總能計(jì)算及結(jié)果66-71
• 5.3.1 熱物性參數(shù)計(jì)算66-67
• 5.3.2 總能系統(tǒng)分析模型67-70
• 5.3.3 船舶MCR穩(wěn)態(tài)工況計(jì)算結(jié)果70
• 5.3.4 主機(jī)廢熱梯級(jí)利用后計(jì)算結(jié)果70-71
• 5.4 結(jié)果分析71-75
• 5.4.1 船舶節(jié)能分析71-74
• 5.4.2 船舶減排分析74-75
• 5.5 本章小結(jié)75-76
• 第6章 總結(jié)與展望76-78
• 6.1 總結(jié)76-77
• 6.1.1 本文工作總結(jié)76-77
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)77
• 6.3 下步工作展望77-78
• 致謝78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和參編書籍82

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