本文關(guān)鍵詞：船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)螺旋槳負(fù)載特性仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 近年來,隨著電力半導(dǎo)體技術(shù),變頻調(diào)速技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù)的迅速發(fā)展,船舶電力推進(jìn)技術(shù)獲得了廣泛應(yīng)用。電力推進(jìn)作為一種進(jìn)步的推進(jìn)方式,以其諸多的優(yōu)越性已成為國內(nèi)外現(xiàn)代船舶推進(jìn)方式新的發(fā)展方向。螺旋槳作為推進(jìn)器在電力推進(jìn)系統(tǒng)中占有重要地位。因此研究螺旋槳負(fù)載特性對于深入認(rèn)識電力推進(jìn)系統(tǒng)是非常重要的。本課題就是在武漢理工大學(xué)“船舶電力推進(jìn)仿真系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室”項(xiàng)目資助下,通過仿真實(shí)驗(yàn)對螺旋槳負(fù)載進(jìn)行了研究和分析。 本論文以螺旋槳負(fù)載為研究對象,并將船和槳作為一個(gè)整體,為實(shí)驗(yàn)室船舶電力推進(jìn)仿真系統(tǒng)開發(fā)了一套螺旋槳負(fù)載仿真模型,從而能提供給推進(jìn)電機(jī)逼真的軸負(fù)載,準(zhǔn)確模擬船舶在不同工況下螺旋槳的工作特性。本論文的主要工作如下: 1.介紹了螺旋槳的工作機(jī)理、螺旋槳工作特性曲線和裝船后與船體的相互影響關(guān)系,并詳細(xì)分析了螺旋槳的三種典型特性和船舶阻力特性; 2.為了逼真地模擬螺旋槳負(fù)載,本文采用有界形式的螺旋槳進(jìn)速比,選取諾爾特斯特洛姆系列試驗(yàn)圖譜,并用切比雪夫多項(xiàng)式擬合,而且對不同槳葉數(shù)和盤面比的螺旋槳推力系數(shù)和轉(zhuǎn)矩系數(shù)進(jìn)行修正; 3.為了使實(shí)驗(yàn)室電力推進(jìn)仿真系統(tǒng)真實(shí)模擬實(shí)船的動(dòng)態(tài)負(fù)載特性,從推進(jìn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分機(jī)械運(yùn)動(dòng)平衡方程式著手,分析仿真系統(tǒng)的負(fù)載電機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與實(shí)船的螺旋槳轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之間的關(guān)系,尋找一種轉(zhuǎn)矩折算方法; 4.用Saber庫中的元件和MAST語言對各數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述,構(gòu)建了螺旋槳負(fù)載模型,并仿真分析; 5.利用Saber與Matlab/Simulink軟件各自的特點(diǎn),對兩者協(xié)同仿真進(jìn)行了初步研究,實(shí)現(xiàn)了協(xié)同仿真的接口問題; 6.與實(shí)船操縱和運(yùn)動(dòng)規(guī)律對比,仿真結(jié)果表明整個(gè)船槳仿真模型有較高的精度,在一定程度上能較好地模擬實(shí)際螺旋槳負(fù)載的工作狀態(tài),其結(jié)果可為電力推進(jìn)系統(tǒng)的性能提供理論預(yù)報(bào)和分析。
【關(guān)鍵詞】：船舶電力推進(jìn)系統(tǒng) 螺旋槳負(fù)載特性 仿真 Saber Matlab/Simulink
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：U664.14
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 選題的背景及意義10-13
• 1.2 國內(nèi)外電力推進(jìn)應(yīng)用及螺旋槳負(fù)載研究情況13-17
• 1.2.1 國內(nèi)外船舶電力推進(jìn)發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 國內(nèi)外螺旋槳負(fù)載研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容17-18
• 第2章 船用螺旋槳特性18-36
• 2.1 螺旋槳的重要參數(shù)18-19
• 2.2 敞水螺旋槳的推力和轉(zhuǎn)矩19
• 2.3 螺旋槳工作特性曲線19-20
• 2.4 螺旋槳與船體的相互作用20-25
• 2.4.1 船對螺旋槳的影響:伴流系數(shù)21-22
• 2.4.2 螺旋槳對船的影響:推力減額系數(shù)22-25
• 2.5 螺旋槳轉(zhuǎn)矩特性25-28
• 2.5.1 自由航行特性25-26
• 2.5.2 系纜(拋錨)特性26
• 2.5.3 螺旋槳反轉(zhuǎn)特性26-28
• 2.6 船舶阻力特性28-35
• 2.6.1 裸船體阻力28-31
• 2.6.2 附加阻力31-33
• 2.6.3 阻力、有效功率與航速及船型的關(guān)系33-35
• 2.7 本章小結(jié)35-36
• 第3章 船槳運(yùn)動(dòng)模型36-46
• 3.1 螺旋槳四象限工作特性曲線36-38
• 3.2 螺旋槳特性曲線擬合38-43
• 3.2.1 螺旋槳特性曲線的選取38-39
• 3.2.2 螺旋槳特性曲線的解析形式39-43
• 3.3 推力系數(shù)和轉(zhuǎn)矩系數(shù)的修正43
• 3.4 船槳數(shù)學(xué)模型43-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第4章 船舶電力推進(jìn)混合仿真系統(tǒng)46-52
• 4.1 混合仿真系統(tǒng)的組成46-47
• 4.2 實(shí)軸推進(jìn)系統(tǒng)47-49
• 4.3 實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)與實(shí)船電力推進(jìn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩關(guān)系49-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第5章 螺旋槳負(fù)載特性動(dòng)態(tài)仿真52-75
• 5.1 仿真軟件介紹52-56
• 5.1.1 軟件組成、特點(diǎn)及分析功能52-53
• 5.1.2 建模語言MAST53-56
• 5.2 仿真軟件Saber建模56-65
• 5.2.1 進(jìn)速比模型57-58
• 5.2.2 推力系數(shù)和轉(zhuǎn)矩系數(shù)模型58-61
• 5.2.3 推力、轉(zhuǎn)矩和船速模型61-62
• 5.2.4 船舶阻力模型62-63
• 5.2.5 螺旋槳進(jìn)速模型63-65
• 5.3 典型工況的仿真分析65-74
• 5.3.1 船舶正車啟動(dòng)65-68
• 5.3.2 船舶正航停車68-71
• 5.3.3 船舶正航拉倒車71-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 第6章 Saber與Matlab/Simulink協(xié)同仿真75-82
• 6.1 Matlab/Simulink簡介75-77
• 6.1.1 Matlab的主要優(yōu)缺點(diǎn)75-76
• 6.1.2 Simulink工具箱簡介76-77
• 6.2 Saber與Matlab/Simulink協(xié)同仿真77-81
• 6.3 本章小結(jié)81-82
• 第7章 結(jié)論與展望82-84
• 7.1 全文總結(jié)82
• 7.2 本文不足和后續(xù)研究展望82-84
• 參考文獻(xiàn)84-88
• 致謝88-89
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文89

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 蔣志金;張文孝;任莉;;基于Simulink的船機(jī)槳網(wǎng)匹配建模與仿真[J];裝備制造技術(shù);2013年04期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 許愛德;開關(guān)磁阻電機(jī)在船舶電力推進(jìn)中的應(yīng)用研究[D];大連海事大學(xué);2010年

2 林治國;船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的硬件在回路仿真[D];武漢理工大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 王晨光;基于Weis-Fogh機(jī)構(gòu)的船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

2 張叢輝;船舶燃?xì)廨啓C(jī)—發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

3 楊江;吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)的建模與仿真[D];武漢理工大學(xué);2011年

4 宋春楠;船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)中螺旋槳負(fù)載模擬的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

5 李修強(qiáng);船舶運(yùn)動(dòng)建模與特性仿真研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

6 汪金波;基于DSP直接轉(zhuǎn)矩控制負(fù)載模擬系統(tǒng)的研究[D];集美大學(xué);2012年

7 伍文暉;水面無人艇試驗(yàn)平臺設(shè)計(jì)[D];大連海事大學(xué);2013年

8 池飛飛;船用永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制仿真研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)螺旋槳負(fù)載特性仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：492228