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基于AMESim的燃燃联合动力装置建模与仿真研究
| 论文题名： | 基于AMESim的燃燃联合动力装置建模与仿真研究 |
| 关键词： | 燃燃联合动力装置;模块化建模;动态特性;运行特性;仿真模型;海军舰船 |
| 摘要： | 燃燃联合动力装置（COGAG）具有功率大、机动性好、单位重量尺寸小得多等这些特有的优势，越来越得到各国海军的青睐。但如果直接在实际机组上进行物理试验，需要消耗大量的人力、物力和财力且无法预测超工况范围的运行。然而利用计算机仿真技术建立一个仿真试验系统，可以掌握和预测它在各种工况下的动态性能，便于监测舰船动力装置的运行状态，保证动力装置安全、可靠的运行，同时也可以为物理试验提供必要的补充数据。 本文的主要任务是建立燃燃联合动力装置仿真试验系统，对动力装置的动态特性展开仿真研究。根据模块化的建模方法，对燃燃联合动力装置进行模块化的划分，分为三轴燃气轮机、传动装置、推进装置及船体等模块。在AMESim仿真平台上，由各模块的数学方程建立其仿真模型。根据各模块之间满足的关系，将每一模块连接起来搭建整个动力装置仿真模型。利用此仿真模型对双机并车、解列及切换过程进行仿真研究。仿真结果表明，该仿真模型可较好地模拟实际机组的运行状态。 其中，在压气机及涡轮的建模过程中，对于特性曲线的拟合，本文对比了“神经网络法”及“两步法”的拟合结果，由于“神经网络法”带来更为精确的拟合结果，本文采用“神经网络法”对特性曲线进行拟合。 在SSS离合器建模方面，根据AMESim软件的特点，对SSS离合器的螺旋花键接触力的影响、内部结构之间的相互作用进行了细致地考虑，对主、从动件和中间件的运动微分方程进行重新推导并建立新的数学方程，据此数学方程建立其仿真模型。 为了分析燃机是否在可靠的范围内运行以及是否具有良好的经济性能，本文建立了燃机稳态模型进行模拟。通过与试验数据的对比，说明本文建立的仿真模型可以进行稳态仿真计算，达到仿真精度的要求，且较准确的反映了实际系统的工作特性。 为了预知燃机的运行特性，本文建立了燃机动态模型进行模拟。动态模型中考虑了比热及油气比的变化，这可以看作是对一般仿真模型的修正，将动态模型中考虑比热及油气比变化与未考虑比热及油气比变化的计算结果进行比较，表明经过修正后的仿真模型带来更为精确的仿真结果。 |
| 作者： | 施佳君 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 肖民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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