船舶輔鍋爐作為一種重要的船舶設備,是利用燃料燃燒或主機廢氣將化學能轉換為熱能的船舶輔機。隨著船舶自動化及智能化的飛速發(fā)展,船員對船用輔鍋爐系統(tǒng)的培訓需求越來越高。與此同時船用輔鍋爐作為一種危險的壓力設備,利用仿真模型測試其控制器可以降低成本及其對環(huán)境和人的危害。因此,建立船用輔鍋爐硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)意義重大。課題以“某部一高技術船舶創(chuàng)新專項-燃油及廢氣鍋爐國產(chǎn)化研制”為依托,以“兩萬箱船”船用雙燃料輔鍋爐為對象建立了船用雙燃料輔鍋爐硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)。系統(tǒng)以硬件作為切換點,既可以與實際控制柜和控制器構成仿真控制,實現(xiàn)鍋爐相關控制器的功能測試、鍋爐控制過程的驗證。亦可以獨立運行形成單機仿真,作為船員培訓用。課題查閱了相關資料利用模塊建模的方法對“兩萬箱船”船用雙燃料輔鍋爐進行了模塊劃分,將其分為爐膛區(qū)、對流一區(qū)、對流二區(qū)、金屬區(qū)、汽水區(qū)等五大區(qū)并建立了相應的數(shù)學模型。依據(jù)建立的數(shù)學模型運用Matlab/Simulink仿真工具對其進行軟件建模,依據(jù)課題設置的相關參數(shù)對軟件進行了仿真實驗,得到了爐膛壓力、蒸汽壓力、鍋爐水體積的仿真結果。課題在此基礎上,船用雙燃料輔鍋爐硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)的虛擬機部... 

【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．?１雙燃料輔鍋爐模型簡圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｍｏｄｅｌ?ｓｋｅｔｃｈ?ｏｆ?ｄｕａｌ?ｆｕｅｌ?ａｕｘｉｌｉａｒｙ?ｂｏｉｌｅｒ??２．２．２爐膛模型??（１）質量守恒??－９?－??

?船用雙燃料輔鍋爐硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)???士＞、屯分別為給水質量流量和蒸汽質量流量，杈／Ｓ；??Ｋ、Ｒ、Ｃ分別為蒸汽、水下汽泡和水空間的容積，Ｗ３；??Ｐｓ?ｍ??八．?ｖｓ??．＾?Ａ??—：＂：??Ｋ－??丨’…??ｍ?ｒ，??圖２．２汽水區(qū)模型圖??Ｆｉｇ．?２．２?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?Ｓｔｅａｍ－Ｗａｔｅｒ?ｚｏｎｅ?ｍｏｄｅｌ??由于整個爐水區(qū)的容積Ｆ，?＝Ｆ？．＋Ｆｖ?＋?Ｋａ，所以可將式（２．３１）寫成：??￣?Ｋ）＋?ＰｍＫ?）＝?￣（２．３２）??ａｔ??進一步將（２．３２）展開有：??（Ｋ?－?Ｋ）＾ｒ?＋?＾?－?Ａ?＋?Ｖ＾?＝?（２．３３）??運用鏈式微分原則，將式（２．３３）進一步展開有：??ｈ嘹代銷?Ｘ、，?（２．３４）??其中：￡為飽和蒸汽壓力，尸ａ?；??（２）能量守恒??－１４?－??

?船用雙燃料輔鍋爐硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)?＾???流入對流一?Ｋ煙氣的質量流ｆｉ???■???單位時間內煙氣與金??ｑ＾ｍ，?屬管壁的對流換熱ｆｆｉ??流入第一對流區(qū)煙氣的溫度?？Ｔｇ，??？??＾單位時間內流出第一??單位時間內?．?ｑ８２ｌ?對流Ｗ的煙氣能ｆｉ??進入對流第一區(qū)煙氣的能ｆｆｉ??金屬管壁的溫度＿．Ｔｍ?—－出對流一區(qū)煙氣的溫度??Ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ?Ｚｏｎｅ?１??圖３．?３鍋爐對流一區(qū)仿真模型輸入輸出框圖??Ｆｉｇ．?３．３?Ｉｎｐｕｔ－ｏｕｔｐｕｔ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｂｏｉｌｅｒ?ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ?ｚｏｎｅ?ｏｎｅ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ??Ｉｆ?ｑｙＡ??－２??Ａ?—?１１?＿??ｒＢ??？?ＣＪ）－＊??ｊ?＾??［Ｕ?＾?．?＾－ｅｒ＾??ｎｎ—？?？????？ＰＢ３?￣￣ｍｃ??□Ｄ?？??—?ｆｔｏｄ？ａ２?????圖３．?４對流一區(qū)仿真模型圖??Ｆｉｇ．?３．４?Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ?ａｒｅａ?１??３．３．３對流二區(qū)仿真模型??對流二區(qū)的數(shù)學模型己經(jīng)描述過了。整理各方程式得到對流二區(qū)的仿真模型。??輸入：？、心２、７；２、??系數(shù)：ＣＰ，ｇ２、ａｇ２、＆２、義２??－２０?－??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]船舶機艙虛擬現(xiàn)實仿真系統(tǒng)研究[J]. 王海全,譚銀朝,劉勝.  現(xiàn)代信息科技. 2019(07)
[2]船用鍋爐雙燃料燃燒器的低氮燃燒特性的數(shù)值模擬研究[J]. 馮斌,吳永勝,劉斯發(fā).  山西電力. 2019(01)
[3]基于WPF的虛擬儀器技術探究[J]. 李岷釗.  中國新通信. 2019(04)
[4]用于大功率柴油機控制器測試的硬件在環(huán)仿真技術[J]. 孟長江,賈利,賈曉亮,劉濤,況涪洪,李菲菲,姜承賦,曹春芳,朱瑞武,仇會彬.  車用發(fā)動機. 2018(06)
[5]基于Matlab＿GUI的雙泵噴水推進船舶仿真平臺設計[J]. 劉鐵良,杜冬梅,章郁泱,秦飛龍,袁景淇.  實驗室研究與探索. 2018(11)
[6]硬件在環(huán)（HIL）技術在動力集成開發(fā)中的應用研究[J]. 劉靈.  汽車零部件. 2018(08)
[7]硬件在環(huán)仿真測試技術及其在船舶行業(yè)中的應用現(xiàn)狀[J]. 楊勇,儲云澤,奚嘯天.  造船技術. 2018(04)
[8]WPF在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中的應用[J]. 顧家銘.  電腦知識與技術. 2018(17)
[9]基于MATLAB圖形用戶界面的電機試驗過程性能監(jiān)測研究[J]. 張濤,鄒會杰.  現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化. 2018(04)
[10]適合多種顯示設備的輪機模擬器GUI縮放技術[J]. 唐元元,張均東,賈寶柱,姜瑞政,于長宏.  中國航海. 2017(04)

博士論文
[1]LNG船推進系統(tǒng)建模與仿真研究[D]. 甘輝兵.大連海事大學 2012
[2]柴油機準維模型建模及共軌噴油系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真研究[D]. 齊鯤鵬.大連理工大學 2010

碩士論文
[1]船舶輔鍋爐系統(tǒng)建模與仿真研究[D]. 郭睿楠.大連海事大學 2017
[2]動力定位控制系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真器設計研究[D]. 杜玉龍.大連海事大學 2017
[3]船舶液壓舵機系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真研究[D]. 趙廣偉.浙江大學 2017
[4]自然循環(huán)鍋爐蒸發(fā)區(qū)的建模與動態(tài)仿真[D]. 袁鵬.大連理工大學 2016
[5]330MW循環(huán)流化床鍋爐的建模與仿真[D]. 李菲.華北電力大學 2015
[6]某轎車電子穩(wěn)定性控制電控單元硬件在環(huán)試驗評價研究[D]. 桂鴻杰.吉林大學 2015
[7]基于Matlab/Simulink的鍋爐建模及其動態(tài)特性研究[D]. 黨自力.華北電力大學 2014
[8]直流鍋爐啟動系統(tǒng)模塊化建模與仿真[D]. 張磊.重慶大學 2013
[9]大型油輪輔鍋爐系統(tǒng)的建模與仿真研究[D]. 郭林杰.大連海事大學 2013
[10]船舶輔鍋爐仿真系統(tǒng)的數(shù)學建模與軟件設計[D]. 徐野.大連海事大學 2013



本文編號：3226981