船舶中央冷卻系統(tǒng)仿真與智能控制研究.pdf

1、中央冷卻系統(tǒng)是船舶動力裝置的重要組成部分，系統(tǒng)通過冷卻水的循環(huán)作用，對各受熱部件和換熱設(shè)備進(jìn)行冷卻，降低其所受到的熱負(fù)荷，以確保各設(shè)備正?？煽康倪\行。冷卻系統(tǒng)的性能優(yōu)劣直接影響到動力裝置的工作性能，從而對船舶的可靠性和經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生影響。另一方面，隨著能效設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的生效，也對船舶冷卻系統(tǒng)提出了更高的要求。為此，開展船舶中央冷卻系統(tǒng)的仿真研究，采用變頻控制方法，對改善系統(tǒng)的工作性能，實現(xiàn)船舶的節(jié)能減排，具有重要意義。
　　本文首先介紹船

2、舶中央冷卻系統(tǒng)的常見形式和組成結(jié)構(gòu)，根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同，將系統(tǒng)劃分為高溫淡水系統(tǒng)、低溫淡水系統(tǒng)和海水系統(tǒng)，并論述了主要設(shè)備的工作原理。依據(jù)中央冷卻系統(tǒng)的運行過程，利用傳熱學(xué)和流體力學(xué)的相關(guān)理論，建立系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型。
　　其次，以動態(tài)數(shù)學(xué)模型為理論依據(jù)，利用計算機(jī)仿真技術(shù)，采用自下而上的設(shè)計流程對中央冷卻系統(tǒng)各個主要設(shè)備進(jìn)行仿真建模，并進(jìn)一步獲取全系統(tǒng)的仿真模塊，以實現(xiàn)對不同運行工況的動態(tài)模擬。
　　再次，以某57000d

3、wt散貨船中央冷卻系統(tǒng)為原型的科研樣機(jī)作為研究對象，并通過實驗數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果的比較分析，驗證仿真模型的準(zhǔn)確性和合理性。根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，制定變頻控制方案，在此基礎(chǔ)上對實船中央冷卻系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究，獲得船舶各類典型工況下的控制策略。通過對系統(tǒng)進(jìn)行能耗分析，結(jié)果表明采用變頻技術(shù)后，實現(xiàn)不同工況下冷卻海水流量的連續(xù)變化，充分利用了海水的冷卻能力，節(jié)能效果顯著，有利于降低船舶的運營成本。
　　最后，考慮到中央冷卻控制系統(tǒng)的非線性、大延遲