基于流體網(wǎng)絡(luò)的渦輪增壓機(jī)組匹配特性仿真研究.pdf

1、渦輪增壓機(jī)組與汽輪鼓風(fēng)機(jī)是向鍋爐輸送空氣的兩種重要的設(shè)備。由于船舶機(jī)艙空間有限，設(shè)備的尺寸、重量、效率就成為衡量一個(gè)設(shè)備品質(zhì)的三種重要指標(biāo)。而經(jīng)過渦輪增壓機(jī)組的空氣，具有溫度高、密度大的特點(diǎn)，因此大大強(qiáng)化了燃燒過程，同時(shí)提高了容積熱負(fù)荷及熱交換強(qiáng)度，在較小的空間內(nèi)能夠燃燒更多的燃料。經(jīng)實(shí)踐證明，通常情況下，加裝增壓機(jī)組的鍋爐重量和容積將降低50％，全工況效率提高8％以上。由此可見，用增壓機(jī)組替代汽輪鼓風(fēng)機(jī)同時(shí)提高了經(jīng)濟(jì)性和機(jī)動(dòng)性，大大提

2、升了船舶的生命力。
　　 汽輪鼓風(fēng)機(jī)傳動(dòng)裝置的功率是負(fù)荷的單調(diào)增函數(shù)，而渦輪增壓機(jī)組功率與負(fù)荷卻是復(fù)雜的非線性關(guān)系，所以渦輪增壓機(jī)組與增壓鍋爐之間的匹配是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，匹配的關(guān)鍵在于功率的平衡，機(jī)組功率過剩將導(dǎo)致裝置的經(jīng)濟(jì)性降低，機(jī)組功率不足會(huì)導(dǎo)致整個(gè)裝置無法達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行。本文對(duì)煙風(fēng)系統(tǒng)的熱力循環(huán)進(jìn)行分析，指出介質(zhì)在系統(tǒng)各部分的工作狀態(tài)及損失。在此基礎(chǔ)上，對(duì)比分析了三種典型的功率平衡情況，比較了其各自的特點(diǎn)，為系統(tǒng)仿真建模打下

3、基礎(chǔ)。
　　 本文基于GSE仿真系統(tǒng)提供的流網(wǎng)平臺(tái)，采用自編模型與JTopmeret提供的模型相結(jié)合的建模方法，建立了增壓機(jī)組與鍋爐匹配的仿真模型，借助矩陣同時(shí)求解流網(wǎng)模型中所有節(jié)點(diǎn)壓力和支路流量，使流網(wǎng)模型更真實(shí)的反映壓力傳播的同步雙向性特點(diǎn)，提高整個(gè)仿真系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)精度及計(jì)算的穩(wěn)定性。
　　 仿真結(jié)果表明，本系統(tǒng)的模型具有高度的精確性，能夠準(zhǔn)確合理反應(yīng)出機(jī)組升降負(fù)荷的動(dòng)態(tài)特性。隨后，分析了大氣溫度變化對(duì)壓氣機(jī)聯(lián)合運(yùn)行線