大型船舶的蒸汽熱力系統(tǒng)建模及仿真研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟建設與發(fā)展對大型船舶的需求日益迫切，對大型船舶的整體設計、校核、試驗等研究工作也在不斷深入。蒸汽動力裝置是大型船舶的核心部件，由此所構成的熱力系統(tǒng)不僅龐大，且結構和熱力過程十分復雜，對其安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行和自動化程度的要求也非常高。為加強對大型船舶熱力系統(tǒng)的研究，深入了解和掌握其動態(tài)性能，有效驗證和指導大型船舶熱力系統(tǒng)的操作、運行及設計，本文的主要工作是利用低成本高效率的現(xiàn)代試驗技術，建立大型船舶蒸汽熱力系統(tǒng)的數(shù)學模型和仿

2、真試驗平臺。
　　 本文采用模塊化建模技術和集總參數(shù)化的理論與方法，在分別建立燃燒室、汽包、水冷壁、經(jīng)濟器、過熱器、汽輪機本體、冷凝器、閥門等熱力系統(tǒng)各組成部件機理數(shù)學模型的基礎上，建立起燃油鍋爐和汽輪機兩大子系統(tǒng)的數(shù)學模型。并利用軟件Matlab/Simulink工具包，建立船舶蒸汽熱力系統(tǒng)各組成部件的模型模塊，形成模型庫。隨后根據(jù)實際系統(tǒng)的結構原理，通過連接相應地模型模塊實現(xiàn)了燃油鍋爐子系統(tǒng)、汽輪機子系統(tǒng)、以及整個熱力系統(tǒng)的

3、仿真組態(tài)和組態(tài)封裝，從而構建了大型船舶蒸汽熱力系統(tǒng)的仿真試驗平臺。研究過程中，運用逐層驗證的方法以保證每層組態(tài)模型的正確性。將船舶熱力系統(tǒng)各部件設計為彼此獨立的子模塊，它既是完整的仿真系統(tǒng)中的一部分，又可單獨仿真運行。根據(jù)研究目的不同選擇模塊庫中的部件子模塊進行仿真組態(tài)，可組建不同具體類型船舶熱力系統(tǒng)的仿真平臺。通過不同參數(shù)擾動條件下的仿真試驗所獲得的幾個重要參數(shù)動態(tài)響應曲線，與實際運行工況比較，并進行理論性分析，驗證了運用Simuli