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基于变量调节的船舶冷却水系统节能优化研究
| 论文题名： | 基于变量调节的船舶冷却水系统节能优化研究 |
| 关键词： | 船舶冷却水;节能优化;离心泵流量;变量调节 |
| 摘要： | 船舶冷却系统是保证船舶可靠运行的总要系统之一，其的发展一直受到人们的重视。目前船舶冷却水系统主要通过PID调节控制冷却水管路中三通阀的开度实现对冷却系统温度的控制，这种控制方式虽然能到达降温的目的，但离心泵供水量始终大于设备所需冷却水量，这样将造成能量的浪费，这不符合当今节能的主题。本文即即冷却水系统节能优化为主题，通过对比不同的冷却水系统节能优化方法，选择最适合船舶冷却水系统的节能优化方法，即离心泵的变量调节。该方法根据主机运行工况变化，实时改变离心泵流量，最终达到冷却水系统节能优化的目的。 本文首先对冷却水系统进行简要介绍，随后选定目标船舶的冷却水系统，并对该冷却水系统进行节能优化。本文首先对冷却系统设备和管路进行建模，分别建立了冷却水系统换热量模型，中央冷却器换热模型，离心泵变速模型，管路能耗模型和换热器流体流速和离心泵流量关系模型。通过上述模型，可以将冷却系统的换热，功耗和流量联系起来。然后以这些模型为基础，建立冷却水系统的节能优化模型。该模型可根据主机运行功率和船舶所处环境，得到当前工况下，船舶冷却水系统离心泵的最佳流量和低温淡水出口的设定温度。随后，本文设定了船舶运行海况，并分别以主机额定功率和60％额定功率为例，对冷却水系统进行节能优化。通过节能优化结果可知，当主机以额定功率的100％和60％运行时，通过节能优化模型进行离心泵变量调节，冷却系统的能耗仅为设计工况下的23％和18.3％。这表明变频调节的节能效果显著。同时通过对比可知，随着主机运行功率的下降，变量调节的节能效果将上升。 |
| 作者： | 张博强 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 孙培廷;王国军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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