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原文传递船舶中央冷却系统节能方法研究

论文题名：	船舶中央冷却系统节能方法研究
关键词：	船舶中央冷却系统;节能方法;燃油效率;热力学模型
摘要：	最近国内外的产业都重视节能方法与效果，尤其是近几十年能源不足、油价和船舶运行费走高的原因，船舶业更关注关于节能问题。人们不仅关心船舶主机的效率，而且还希望通过提高辅机机械的效率达到更好的船舶节能效果。　　本研究以满足船舶中央冷却系统作为研究内容，以高效的节能减排目的，开展了节能型船舶中央冷却系统的原理、设计与控制建模仿真工作，对提高船舶电力与燃油效率。　　常规冷却系统指的是动力系统中某些设备的高温部分采用淡水冷却，然后再由海水冷却淡水。中央冷却系统指整个动力系统的低温部分和高温部分都通过淡水冷却，而冷却用淡水是通过中央冷却器由海水集中换热冷却。　　本文的主要研究内容和结论如下：　　论文首先研究分析船舶的冷却系统方式和原理，分析各个冷却方式的特性后，研究其中在船舶常用的冷却方式（中央冷却系统）的基本工作原理和特性，研究船舶中央冷却系统设备的构成及工作原理。在传统的船舶的冷却系统中一般采用定速水泵，重视三通阀的开度控制，通过控制三通阀的开度来控制冷却器的温度。接着分析了船舶冷却系统的节能几种方式，其中包括使用变频调速器的节能和效果程度。冷却水泵实现变频调速，可随着海水温度或发动机负荷的变化，实现冷却水流量的调节，使之得到节能节电的效果。然后，论文建立中央冷却系统的数学模型，分析了热交换器工作模式，分为顺流式、逆流式和错流式三种。这三种流动中，逆流式比其它流动方式换热效率高。设计中，通过换热器高温流体和低温流体的进口、出口温度，可采用对数平均温差法和传热单元数法进行设计计算。　　最后，根据中央冷却系统及各部件的热力学模型。使用PID控制模式，通过MATLAB-SIMULINK，分析了中央冷却系统的换热器PID控制的效果。得到通过采用变频技术以及ESS控制模块，可实现更有效的控制及船舶中央冷却系统的节能效果。
作者：	KIM MIHA
专业：	轮机工程
导师：	张维竞
授予学位：	硕士
授予学位单位：	上海交通大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文