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基于直翼全向推进器的新型船舶油电自混合动力系统研究
| 论文题名： | 基于直翼全向推进器的新型船舶油电自混合动力系统研究 |
| 关键词： | 旅游船;直翼全向推进器;混合动力系统;节能减排;数值模拟 |
| 摘要： | 船舶的节能减排比其他交通运输起步晚，由于其航道负载变换频繁，如何在保证推进需求的前提下降低能耗是目前船舶运输迫切需要解决的问题。尤其是内河运输船舶，因航道状况复杂，运行模式多交、主机负荷变化频繁导致大量能源消耗。 本文以桂林漓江的旅游船为背景，提出一套基于直翼全向推进器的混合动力推进系统，该系统能通过PLC完成柴-电自动混合，在保证推进需求的同时实现减排降噪的目标。 本文综合分析了国内外混合动力船舶的研究现状，从推进器和主机动力源两个方面进行研究。应用力学分析和数值计算方法，在ANSYS中建立直翼全向推进器仿真模型，对其推进特性和动力需求的分析结果表明，该推进器能很好的适用于内河船舶混合动力系统。 给出混合动力系统的整体设计，包括详细系统构架，能保证柴油机、电机即可单独推进也能混合推进，选用基于规则的功率能源管理策略，解决受到多种边界条件约束的能源分配问题，在此基础上结合项目背景，进行运行工况设计和指标计算，得到一个最优运行模式:在节油17.85％的情况下可以降噪5％。 开发基于S7200PLC的混合动力控制系统，完成运行模式和工况自动切换程序。开发基于MCGS的混合动力监控系统，实现操作指令输入、数据实时显示、系统报警等人机交互的功能。 在实验水池对本系统进行了试验，维持50％的电机输出扭矩时可持续放电13分钟，电机充电扭矩为15％的情况下，从50％的电池容量充至70％只需要10分钟，在验证了系统可行性的基础上，在桂林漓江航道上做了实船实验，实验结果表明本系统最低能实现节能10％，实现节能目标。 经本文研究表明，该混合动力推进系统是一种高效的、节能的推进系统。 |
| 作者： | 刘舒雨 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 冷建兴;黄豪彩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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