遠洋船舶航行于世界各海域,外界環(huán)境溫度在不同海域波動較大,當(dāng)船舶所處環(huán)境較為惡劣時,傳統(tǒng)船舶空調(diào)系統(tǒng)運行效率會較低,且無法滿足艙室舒適性要求。本文基于變風(fēng)量、變水量節(jié)能技術(shù)構(gòu)建全海域新型船舶空調(diào)系統(tǒng)。由于實際搭建全海域新型船舶VAV、VWV空調(diào)系統(tǒng)聯(lián)合試驗平臺十分困難,并且調(diào)試過程較為復(fù)雜,該系統(tǒng)很難進行實驗研究,因此對該系統(tǒng)進行聯(lián)合仿真試驗研究來取代實驗研究是很有必要的。與陸用空調(diào)不同,船舶需要在不同海域航行,外界環(huán)境溫度和海水溫度會頻繁變化,其負(fù)荷研究起來更加復(fù)雜。本文基于Matlab/Simulink,以某遠洋航線上的船舶艙室為研究對象,利用熱平衡建立了船舶空調(diào)系統(tǒng)艙室模型,分析其負(fù)荷變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn),在亞熱帶地區(qū),艙室新風(fēng)負(fù)荷占艙室總負(fù)荷的比重為46%;在熱帶地區(qū),艙室新風(fēng)負(fù)荷占艙室總負(fù)荷的比重為55%。在不同航區(qū),負(fù)荷會發(fā)生頻繁變化,熱帶航區(qū)的平均負(fù)荷為亞熱帶航區(qū)平均負(fù)荷的2.9倍;在同一航區(qū)不同時刻負(fù)荷也有明顯的差異,熱帶航區(qū)負(fù)荷的最大值是最小值的2.1倍。本文利用集總參數(shù)法建立了制冷機組各設(shè)備模型,包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥。由于本文側(cè)重于反映對于系統(tǒng)性能和其他部...

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
        1.1.1 理論意義
        1.1.2 實用價值
    1.2 船舶空調(diào)系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 變風(fēng)量船舶空調(diào)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 變水量船舶空調(diào)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 變頻船舶空調(diào)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 船舶余熱的利用現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容
第2章 全海域新型船舶空調(diào)系統(tǒng)基本構(gòu)成及原理
    2.1 VAV、VWV船舶空調(diào)系統(tǒng)
    2.2 船舶空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理
    2.3 全海域新型船舶空調(diào)系統(tǒng)工作原理
    2.4 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)原理及其組成部件
        2.4.1 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)原理
        2.4.2 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)基本組成
        2.4.3 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)分類
        2.4.4 系統(tǒng)風(fēng)量控制策略
        2.4.5 變風(fēng)量末端裝置
    2.5 冷凍水變流量調(diào)節(jié)
    2.6 船舶空調(diào)系統(tǒng)的要求
    2.7 本章小結(jié)
第3章 全海域新型船舶空調(diào)系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模
    3.1 船舶艙室數(shù)學(xué)模型
        3.1.1 艙室熱平衡模型
        3.1.2 人員與照明散熱負(fù)荷數(shù)學(xué)模型
        3.1.3 艙壁導(dǎo)熱負(fù)荷數(shù)學(xué)模型
        3.1.4 新風(fēng)負(fù)荷數(shù)學(xué)模型
    3.2 制冷機組數(shù)學(xué)模型
        3.2.1 壓縮機數(shù)學(xué)模型
        3.2.2 冷凝器數(shù)學(xué)模型
        3.2.3 蒸發(fā)器數(shù)學(xué)模型
        3.2.4 膨脹閥數(shù)學(xué)模型
        3.2.5 制冷劑熱力學(xué)性質(zhì)的計算
    3.3 空調(diào)器數(shù)學(xué)模型
        3.3.1 冷卻器數(shù)學(xué)模型
        3.3.2 加熱器數(shù)學(xué)模型
    3.4 風(fēng)機數(shù)學(xué)模型
    3.5 冷凍水泵數(shù)學(xué)模型
    3.6 PID控制器數(shù)學(xué)模型
    3.7 本章小結(jié)
第4章 全海域新型船舶空調(diào)系統(tǒng)仿真模塊構(gòu)建
    4.1 Simulink軟件介紹
    4.2 制冷機組仿真模塊
        4.2.1 壓縮機仿真模塊
        4.2.2 冷凝器仿真模塊
        4.2.3 膨脹閥仿真模塊
        4.2.4 蒸發(fā)器仿真模塊
        4.2.5 制冷機組仿真模塊驗證
    4.3 空調(diào)器仿真模塊
    4.4 艙室風(fēng)機仿真模塊
    4.5 艙室水泵仿真模塊
    4.6 艙室溫度仿真模塊
    4.7 加入控制器后的仿真模塊
    4.8 本章小結(jié)
第5章 全海域新型船舶空調(diào)系統(tǒng)聯(lián)合試驗仿真
    5.1 全海域船舶空調(diào)負(fù)荷仿真
        5.1.1 遠洋航線及艙室參數(shù)設(shè)計
        5.1.2 各航區(qū)代表日全天不同時刻船舶空調(diào)負(fù)荷變化
        5.1.3 不同航區(qū)船舶空調(diào)負(fù)荷變化
        5.1.4 不同艙室船舶空調(diào)負(fù)荷變化
    5.2 設(shè)備選型以及仿真參數(shù)設(shè)置
        5.2.1 全海域新型空調(diào)系統(tǒng)各設(shè)備選型工作
        5.2.2 仿真系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置
    5.3 制冷工況下全海域船舶空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)合仿真
        5.3.1 各航區(qū)代表日全天不同時刻船舶空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量變化
        5.3.2 不同艙室船舶空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量變化
        5.3.3 船舶VAV空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)CAV船舶空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量對比分析
    5.4 制冷工況下全海域船舶空調(diào)水系統(tǒng)聯(lián)合仿真
        5.4.1 各航區(qū)代表日全天不同時刻船舶空調(diào)系統(tǒng)冷凍水量變化
        5.4.2 船舶VWV空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)CWV船舶空調(diào)系統(tǒng)冷凍水量對比分析
    5.5 制熱工況下全海域新型船舶空調(diào)系統(tǒng)聯(lián)合仿真
    5.6 全海域新型船舶空調(diào)系統(tǒng)能耗聯(lián)合仿真
        5.6.1 不同海域船舶變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)各項能耗仿真
        5.6.2 不同海域船舶變水量空調(diào)系統(tǒng)各項能耗仿真
        5.6.3 不同海域船VAV、VWV空調(diào)系統(tǒng)總能耗在各航區(qū)的變化
        5.6.4 傳統(tǒng)船舶空調(diào)系統(tǒng)能耗
        5.6.5 不同海域船舶VAV、VWV空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)船舶空調(diào)系統(tǒng)對比分析
        5.6.6 全海域船舶VWV空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟性分析
    5.7 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    1.總結(jié)
    2.展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文與專利
致謝



本文編號：4038937