基于流體網(wǎng)絡的渦輪增壓機組匹配特性仿真研究.pdf

1、渦輪增壓機組與汽輪鼓風機是向鍋爐輸送空氣的兩種重要的設備。由于船舶機艙空間有限，設備的尺寸、重量、效率就成為衡量一個設備品質的三種重要指標。而經(jīng)過渦輪增壓機組的空氣，具有溫度高、密度大的特點，因此大大強化了燃燒過程，同時提高了容積熱負荷及熱交換強度，在較小的空間內能夠燃燒更多的燃料。經(jīng)實踐證明，通常情況下，加裝增壓機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，用增壓機組替代汽輪鼓風機同時提高了經(jīng)濟性和機動性，大大提

2、升了船舶的生命力。
　　 汽輪鼓風機傳動裝置的功率是負荷的單調增函數(shù)，而渦輪增壓機組功率與負荷卻是復雜的非線性關系，所以渦輪增壓機組與增壓鍋爐之間的匹配是重點也是難點，匹配的關鍵在于功率的平衡，機組功率過剩將導致裝置的經(jīng)濟性降低，機組功率不足會導致整個裝置無法達到滿負荷運行。本文對煙風系統(tǒng)的熱力循環(huán)進行分析，指出介質在系統(tǒng)各部分的工作狀態(tài)及損失。在此基礎上，對比分析了三種典型的功率平衡情況，比較了其各自的特點，為系統(tǒng)仿真建模打下

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