本文關(guān)鍵詞：船舶板式換熱器污垢監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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【摘要】：船舶板式換熱器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行易產(chǎn)生污垢現(xiàn)象,對(duì)船舶安全構(gòu)成威脅。且目前依靠經(jīng)驗(yàn)對(duì)換熱器臟污狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估的方法難以滿足船舶自動(dòng)化智能化的要求。本文以表征污垢對(duì)換熱器傳熱影響程度的重要參數(shù)——污垢熱阻為研究對(duì)象,從實(shí)船管理的角度,完成船舶板式換熱器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的搭建。首先是對(duì)監(jiān)測(cè)算法的設(shè)計(jì)。船舶中央冷卻系統(tǒng)本質(zhì)上是一個(gè)變流量調(diào)節(jié)系統(tǒng),根據(jù)這一特點(diǎn),并結(jié)合熱阻方程,將污垢熱阻的求取轉(zhuǎn)化成實(shí)時(shí)總換熱系數(shù)和高低溫對(duì)流換熱系數(shù)的求取問(wèn)題�？倱Q熱系數(shù)可在換熱器動(dòng)態(tài)模型的基礎(chǔ)上,采用擴(kuò)展卡爾曼濾波算法進(jìn)行估計(jì)獲得,而對(duì)流換熱準(zhǔn)則方程式相關(guān)系數(shù)則是通過(guò)對(duì)換熱器傳熱實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理得到；其次,對(duì)建立的監(jiān)測(cè)算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái),利用等流速法設(shè)計(jì)完成換熱器傳熱實(shí)驗(yàn),分別獲得高低溫側(cè)對(duì)流換熱準(zhǔn)則方程式。通過(guò)對(duì)算法監(jiān)測(cè)到的目標(biāo)換熱器不同臟污程度時(shí)穩(wěn)定狀態(tài)、熱負(fù)荷波動(dòng)及低溫側(cè)進(jìn)口溫度變化等情況下,監(jiān)測(cè)結(jié)果與理論值的對(duì)比分析,驗(yàn)證監(jiān)測(cè)算法的可行性。最后,搭建船舶板式換熱器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。以監(jiān)測(cè)算法為基礎(chǔ),結(jié)合實(shí)船板式換熱器管理需求,完成多功能換熱器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)換熱器自動(dòng)智能化管理的同時(shí),也將提高船舶運(yùn)營(yíng)的安全性。
【關(guān)鍵詞】：船舶冷卻水系統(tǒng) 板式換熱器 污垢熱阻 監(jiān)測(cè)
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U664.814
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 選題背景與意義9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 污垢監(jiān)測(cè)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 污垢預(yù)測(cè)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 換熱器其他領(lǐng)域的研究13
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)13-15
• 第2章 船舶冷卻水系統(tǒng)及換熱器基礎(chǔ)知識(shí)15-21
• 2.1 船舶冷卻水系統(tǒng)原理及組成15-17
• 2.1.1 中央冷卻系統(tǒng)概述15-16
• 2.1.2 中央冷卻水系統(tǒng)的組成16-17
• 2.2 船用板式換熱器的結(jié)構(gòu)及性能17-19
• 2.2.1 板式換熱器特點(diǎn)17-18
• 2.2.2 換熱器結(jié)構(gòu)及流體換熱形式18-19
• 2.3 船舶板式換熱器結(jié)垢過(guò)程特點(diǎn)19-20
• 2.3.1 換熱器污垢的類型19
• 2.3.2 污垢形成過(guò)程19-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第3章 船舶板式換熱器污垢熱阻在線監(jiān)測(cè)算法21-36
• 3.1 換熱器熱阻方程及參數(shù)影響因素分析21-24
• 3.2 板式換熱器的動(dòng)態(tài)熱力學(xué)模型24-26
• 3.3 基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的參數(shù)估計(jì)26-30
• 3.3.1 卡爾曼濾波理論26-29
• 3.3.2 擴(kuò)展卡爾曼濾波在換熱器參數(shù)辨識(shí)中的應(yīng)用29-30
• 3.4 對(duì)流換熱準(zhǔn)則方程式的求取30-34
• 3.4.1 對(duì)流換熱系數(shù)的常用計(jì)算方法30-31
• 3.4.2 等流速法原理31-32
• 3.4.3 修正威爾遜圖解法原理32-34
• 3.5 本章小結(jié)34-36
• 第4章 換熱器傳熱與污垢監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)研究36-52
• 4.1 船舶冷卻水綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)功能及原理36-42
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介36-37
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)組成37-41
• 4.1.3 實(shí)驗(yàn)臺(tái)可靠性分析41-42
• 4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作步驟42-45
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)42-44
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)操作步驟44-45
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析45-51
• 4.3.1 熱平衡誤差分析45
• 4.3.2 高低溫對(duì)流換熱準(zhǔn)則公式計(jì)算結(jié)果45-46
• 4.3.3 不同污垢熱阻下監(jiān)測(cè)算法的驗(yàn)證46-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第5章 污垢監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)52-58
• 5.1 綜合計(jì)算與處理模塊52-55
• 5.1.1 實(shí)時(shí)污垢熱阻值的計(jì)算52
• 5.1.2 污垢熱阻達(dá)到閾值時(shí)間預(yù)估52-55
• 5.1.3 預(yù)測(cè)誤差分析55
• 5.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊55-56
• 5.3 實(shí)時(shí)顯示模塊56-57
• 5.4 本章小結(jié)57-58
• 第6章 總結(jié)與展望58-60
• 6.1 總結(jié)58
• 6.2 展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 附錄：板式換熱器傳熱實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表64-65
• 致謝65-66
• 研究生履歷66

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