基于流體網(wǎng)絡(luò)的船舶蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能研究.pdf

1、船舶蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)是船舶的動(dòng)力之源，其性能的優(yōu)劣將直接影響全船的可靠性和機(jī)動(dòng)性。蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)配置繁雜、存在復(fù)雜的耦合關(guān)系、系統(tǒng)調(diào)試工作量大，當(dāng)前對(duì)蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)的研究多集中在石油化工領(lǐng)域，缺少對(duì)船舶蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真研究。本文通過(guò)流體網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)，對(duì)船舶蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)中建立仿真模型，并采用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備特性進(jìn)行修正，對(duì)船舶蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)變工況的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行分析。
　　本文針對(duì)增壓燃燒的特點(diǎn)，考慮了對(duì)流換熱因素在爐膛計(jì)算中的影響，通過(guò)正

2、反平衡校核對(duì)鍋爐效率進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了變工況下的增壓鍋爐傳熱計(jì)算。渦輪增壓機(jī)組計(jì)算時(shí)針對(duì)壓氣機(jī)和煙氣渦輪的工作特性，結(jié)合流體網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算特點(diǎn)對(duì)渦輪增壓機(jī)組進(jìn)行變工況計(jì)算。增壓鍋爐及渦輪增壓機(jī)組模塊利用FORTRAN語(yǔ)言編程，并入流體網(wǎng)絡(luò)計(jì)算，將各部分模塊按照實(shí)際蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行連接，在 GSE仿真平臺(tái)上完成了蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)仿真模型的搭建。
　　通過(guò)蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)主要設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)的仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)系統(tǒng)的仿真模型進(jìn)行穩(wěn)態(tài)及

3、動(dòng)態(tài)驗(yàn)證，證明所建的蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)仿真模型能夠進(jìn)行蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及動(dòng)態(tài)特性準(zhǔn)確描述。
　　利用所建立的仿真模型對(duì)船用蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)各典型工況進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)研究，蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)主要參數(shù)的響應(yīng)規(guī)律合理，主要設(shè)備與輔助設(shè)備在變負(fù)荷時(shí)能夠良好匹配，在大擾動(dòng)情況下能夠迅速穩(wěn)定，系統(tǒng)慣性能夠滿(mǎn)足實(shí)時(shí)仿真的需求，仿真模型的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)能夠合理解釋蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。研究發(fā)現(xiàn)降負(fù)荷時(shí)的穩(wěn)定時(shí)間普遍要比升負(fù)荷時(shí)穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)，在變負(fù)荷時(shí)劇烈波動(dòng)情況下，部分