本文關(guān)鍵詞：MAN ME系列船舶主機(jī)建模與仿真研究

  更多相關(guān)文章： 電控柴油機(jī) 船舶主機(jī) 輪機(jī)模擬器 仿真

【摘要】：現(xiàn)今正在使用的輪機(jī)模擬器中,大多以傳統(tǒng)的機(jī)械控制式柴油機(jī)為仿真對象。為了適應(yīng)柴油機(jī)的發(fā)展趨勢,本文以電控柴油機(jī)為仿真對象,對其主機(jī)本體及電控部分進(jìn)行了建模仿真并對輪機(jī)模擬器主機(jī)部分軟件功能進(jìn)行了更新。 以MAN12K98ME船舶柴油機(jī)為母型機(jī),利用MATLAB/SIMULINK工具建立了柴油機(jī)本體的容積法模型及液壓氣缸單元模型。模型包括氣缸內(nèi)工作過程模型、排氣管模型、廢氣渦輪增壓器模型、中冷器模型、掃氣箱模型、燃油噴射系統(tǒng)模型和排氣閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)及排氣閥系統(tǒng)模型。此外,由于傳統(tǒng)的建立零維燃燒模型的算法存在著許多不足。為此,提出了將模擬退火算法及阻尼最小二乘法相結(jié)合的改進(jìn)優(yōu)化算法對燃燒模型進(jìn)行優(yōu)化,使得所建燃燒模型更加精確可靠。通過所建模型得到柴油機(jī)相關(guān)參數(shù)的曲線,包括主機(jī)的示功圖、主機(jī)轉(zhuǎn)速變化、主機(jī)氣缸排氣溫度、增壓器轉(zhuǎn)速變化、掃氣箱及排氣管壓力變化、液壓伺服系統(tǒng)壓力變化、柱塞升程及上下腔壓力變化等。最后,利用Windows.NET平臺、Visual Studio開發(fā)環(huán)境及C#語言編寫了輪機(jī)模擬器主機(jī)部分的仿真軟件,該軟件實(shí)現(xiàn)了對主機(jī)電控部分的控制和參數(shù)監(jiān)測以及主機(jī)相關(guān)參數(shù)的監(jiān)測。 仿真結(jié)果表明所建模型能夠滿足模擬器對于實(shí)時性及精確性的要求,并能對主機(jī)電控單元進(jìn)行相關(guān)操作及顯示。所建電控主機(jī)部分模型及軟件已在實(shí)際輪機(jī)模擬器中得到應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：電控柴油機(jī) 船舶主機(jī) 輪機(jī)模擬器 仿真
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U664.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 選題背景10-11
• 1.2 理論意義和應(yīng)用價值11-12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢12-15
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容15-17
• 第2章 電控柴油機(jī)簡介17-36
• 2.1 電控柴油機(jī)與傳統(tǒng)柴油機(jī)對比分析17-22
• 2.1.1 傳統(tǒng)柴油機(jī)定時控制17-21
• 2.1.2 傳統(tǒng)柴油機(jī)的局限性21
• 2.1.3 新型電控柴油機(jī)的主要技術(shù)特點(diǎn)21-22
• 2.2 ME系列與RT-flex系列電控柴油機(jī)對比分析22-29
• 2.2.1 MAN ME系列電控柴油機(jī)概述22-25
• 2.2.2 Wartsila公司的Sulzer RT-flex系列電控柴油機(jī)概述25-28
• 2.2.3 兩種電控柴油機(jī)的區(qū)別28-29
• 2.3 MAN ME系列柴油機(jī)電控及液壓伺服系統(tǒng)簡介29-36
• 2.3.1 MAN ME系列柴油機(jī)電子控制系統(tǒng)29-31
• 2.3.2 MAN ME系列柴油機(jī)液壓伺服系統(tǒng)31-36
• 第3章 MAN ME系列柴油機(jī)工作過程仿真36-77
• 3.1 系統(tǒng)仿真簡介36-41
• 3.1.1 仿真過程簡介36-37
• 3.1.2 數(shù)值解法簡介37-40
• 3.1.3 仿真軟件簡介40-41
• 3.2 船舶主機(jī)模型建立41-56
• 3.2.1 工質(zhì)成分及熱工參數(shù)確定42-46
• 3.2.2 氣缸熱力過程46-53
• 3.2.3 柴油機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)53-54
• 3.2.4 廢氣渦輪增壓器54-56
• 3.3 液壓氣缸單元(HCU)模型建立56-59
• 3.3.1 燃油噴射系統(tǒng)57-58
• 3.3.2 排氣閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)及排氣閥系統(tǒng)58-59
• 3.4 SIMULINK仿真模型建立59-69
• 3.5 仿真結(jié)果分析69-77
• 第4章 燃燒模型的建立及優(yōu)化算法改進(jìn)77-87
• 4.1 由示功圖計(jì)算燃燒放熱率的數(shù)學(xué)模型77-79
• 4.2 韋伯函數(shù)參數(shù)的確定79-80
• 4.3 優(yōu)化算法改進(jìn)80-85
• 4.3.1 常用優(yōu)化算法簡介80-83
• 4.3.2 改進(jìn)的優(yōu)化算法83-85
• 4.4 瞬時燃燒速率的數(shù)值模擬及結(jié)果分析85-87
• 第5章 ME系列柴油機(jī)電控單元及仿真模型的軟件實(shí)現(xiàn)87-93
• 5.1 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)87-88
• 5.2 電控單元的軟件實(shí)現(xiàn)88-91
• 5.3 仿真模型的軟件實(shí)現(xiàn)91-93
• 第6章 結(jié)論與展望93-95
• 6.1 結(jié)論93
• 6.2 展望93-95
• 參考文獻(xiàn)95-99
• 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文99-100
• 致謝100-101
• 作者簡介101

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 張?jiān)獫?王鳳霞;石為人;;大型低速二沖程船用柴油機(jī)建模及仿真[J];船舶工程;2009年03期

2 任自中;;國外大功率柴油機(jī)電噴電控系統(tǒng)的新進(jìn)展[J];柴油機(jī);2008年05期

3 徐魯杰;楊彥濤;程德彬;;適用于TBD620V12型柴油機(jī)的雙韋伯燃燒模型研究[J];柴油機(jī);2009年03期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 楊國豪;船用低速智能柴油機(jī)工作過程建模與仿真研究[D];大連海事大學(xué);2012年

2 呂繼組;燃燒室部件傳熱時空非均勻性對內(nèi)燃機(jī)工作過程影響的研究[D];大連理工大學(xué);2009年

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本文編號：664384