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船舶冷却水管网系统建模与仿真研究
| 论文题名： | 船舶冷却水管网系统建模与仿真研究 |
| 关键词： | 船舶管网系统;冷却水系统;动态仿真;Silverlight平台;Hardy-Cross法;图论算法 |
| 摘要： | 本文以“育鹏”轮的冷却水管网系统为研究对象，依据流体力学和图论理论，对其进行数学建模水力计算和软件仿真。首先，依据恒定流的刚性理论，对管网系统中的冷却水流态进行水力分析，建立管路和附件的水力计算数学模型。其次，引入图论相关理论知识，建立管网系统的图模型，得到矩阵形式的稳态水力学方程组。再次，研究冷却水系统稳态工况下的管段流量解法、节点压力解法和环方程解法，其中求解环能量方程法包含Hardy-Cross法和图论算法。针对不同方法，在MATLAB中编程，实现管网的计算和与实际系统的对比，提出可自整定连枝流量校正系数的图论算法，该方法具有计算量少、收敛速度快的特点，在实际仿真中具有显著的优势。在完成稳态工况下水力计算方法的优化后，针对轮机模拟器动态仿真的需求，建立非稳态管网的水力计算数学模型，给出了实时求解方法，以实际管网为例，实现了管网水泵启动和阀门改变等不同工况时的非稳态仿真计算。最后，根据实船资料，建立高低温淡水系统和海水系统的图模型和数学模型。在Silverlight平台下，使用XAML和C＃语言分别进行冷却水管网系统仿真界面设计和水力计算等程序设计，实现了冷却水系统网络化的动态仿真。 |
| 作者： | 陈日冲 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 曹辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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