ENGARD型船舶中央冷卻水系統(tǒng)建模與仿真.pdf

1、中央冷卻水系統(tǒng)為船舶主機(jī)提供合適的冷卻以保證其穩(wěn)定運(yùn)行，是確保船舶動(dòng)力重要的輔助系統(tǒng)。然而，中央冷卻水系統(tǒng)中的海水泵存在巨大的能量浪費(fèi):海水泵必須按照最大的排量設(shè)計(jì)，以確保在最高的海水溫度和環(huán)境溫度下滿負(fù)荷運(yùn)行的主機(jī)得到充分的冷卻;在實(shí)際運(yùn)行管理中，船員通?？刂坪Ｋ眠_(dá)到最大排量以提供較大冷卻能力裕量，避免觸發(fā)冷卻水系統(tǒng)高溫報(bào)警。為此，Alfa Laval公司研制了ENGARD型船舶中央冷卻水系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)在于，可根據(jù)中央冷卻水

2、系統(tǒng)熱負(fù)荷對(duì)海水泵進(jìn)行變極調(diào)速、并聯(lián)、解列等操作，進(jìn)而優(yōu)化海水流量，使海水泵不必泵送過(guò)量的海水，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。
　　 本文以母型船的ENGARD型中央冷卻水系統(tǒng)為研究對(duì)象進(jìn)行建模與仿真研究，力圖再現(xiàn)其工作過(guò)程，分析系統(tǒng)的控制規(guī)律，為實(shí)船冷卻水系統(tǒng)的維護(hù)管理提供一定參考。本文主要工作如下:
　　 (1)冷卻水熱力系統(tǒng)建模?；趥鳠釋W(xué)理論和機(jī)理建模法建立了主機(jī)缸套冷卻及中央淡水冷卻器的數(shù)學(xué)模型，并運(yùn)用Matlab/Simu

3、link軟件構(gòu)建冷卻水熱力系統(tǒng)的仿真模型。
　　 (2)海水管路水力系統(tǒng)建模。運(yùn)用Matlab/Simulink軟件中面向液壓系統(tǒng)的SimHydraulic圖形化建模工具箱建立海水系統(tǒng)的水力數(shù)學(xué)模型。由雙速泵特性曲線和管路特性曲線得到海水泵在高、低轉(zhuǎn)速的工況點(diǎn)，進(jìn)而確定海水泵組的三種流量模式。
　　 (3)ENGARD控制系統(tǒng)建模。根據(jù)觸發(fā)海水流量切換的標(biāo)準(zhǔn)，采用Stateflow工具箱建立了ENGARD系統(tǒng)調(diào)節(jié)海水流量