船用增壓鍋爐動(dòng)力系統(tǒng)的仿真研究.pdf

1、增壓鍋爐系統(tǒng)是利用渦輪增壓機(jī)組向爐膛輸送有一定壓力助燃空氣的蒸汽動(dòng)力裝置，具有可靠性高、運(yùn)行壽命長(zhǎng)、重量尺寸小和易維護(hù)等特點(diǎn)，是大型艦船常規(guī)動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)展方向。由于我國(guó)在這方面的研究還處于起步階段，目前還沒有一套完整的艦船增壓鍋爐動(dòng)力系統(tǒng)的熱力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，也沒有相應(yīng)的試驗(yàn)方法。因此，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行深入研究有重要意義。
　　本文在分析增壓鍋爐動(dòng)力系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，建立了增壓鍋爐動(dòng)力系統(tǒng)的整體仿真模型，應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真的方法，分析增壓鍋爐動(dòng)力

2、系統(tǒng)的運(yùn)行特性，對(duì)增壓鍋爐動(dòng)力系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)和系統(tǒng)運(yùn)行有一定參考價(jià)值。
　　在機(jī)理分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合已有的數(shù)據(jù)，采用集總參數(shù)法建立系統(tǒng)模型。在建立數(shù)學(xué)模型時(shí)，根據(jù)增壓鍋爐各部件的特點(diǎn)，采用了不同的處理方法進(jìn)行簡(jiǎn)化和假設(shè)，使得所建立的數(shù)學(xué)模型能夠反映增壓鍋爐動(dòng)力系統(tǒng)的基本特性。
　　為了使所建立的數(shù)學(xué)模型更具有通用性和擴(kuò)展性，引入了模塊化建模的思想，將增壓鍋爐動(dòng)力系統(tǒng)劃分為燃燒模塊、蒸發(fā)模塊、受熱面模塊、渦輪增壓模塊、主汽輪機(jī)

3、模塊、冷凝模塊、回?zé)崮K和除氧器模塊。各模塊之間通過能量和質(zhì)量的傳遞關(guān)系進(jìn)行連接。數(shù)學(xué)模型的求解選用變步長(zhǎng)四階龍格—庫塔算法，利用Fortran90計(jì)算機(jī)語言編制仿真模型的源程序。在模型的開發(fā)過程中，采用將算法和模型分離的方法使仿真模塊具有更強(qiáng)的拓展性、重用性和易修改性等優(yōu)點(diǎn)。
　　通過靜態(tài)特性分析和典型工況的動(dòng)態(tài)仿真試驗(yàn)，對(duì)所建的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明所建增壓鍋爐動(dòng)力系統(tǒng)的整體仿真模型能夠正確反映其動(dòng)態(tài)特性。雖然只建立