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主机冷却水系统优化设计及其温度智能控制的研究
| 论文题名： | 主机冷却水系统优化设计及其温度智能控制的研究 |
| 关键词： | 主机冷却水系统;优化设计;数学建模;MATLAB仿真;温度智能控制 |
| 摘要： | 我国的船舶工业发展正处于由大变强的一个关键阶段。为提升船舶综合技术经济性能和市场竞争力，需要以技术先进、成本经济、建造高效为目标，加强技术引进消化吸收再创新。船舶主机冷却水系统是保证船舶动力装置安全可靠运行的重要系统之一，为提高船舶主机冷却水系统的经济性，降低系统的运行成本和维护费用，需对整个系统进行优化设计。同时，冷却水系统的冷却水温将直接影响主、辅机和机械系统运行效率，为了使缸套冷却水出机温度的控制更加稳定可靠、适应性强，并具有较高的控制精度，需对系统温度控制器的控制方法进行深入研究。 本课题以泰州口岸船舶有限责任公司建造的1100箱集装箱船的主机冷却水系统为研究对象，对其进行优化设计，并对系统的温度控制方式进行研究，主要研究内容有: 1)阐述船舶冷却系统的发展历程，详细介绍目前船舶普遍采用的中央冷却系统的几种基本形式，并对系统中各回路及其组成换热部件做了分析说明。 2)对船舶主机冷却水系统的内部规律和运行参数进行分析研究，建立系统优化设计的数学模型，并利用MATLAB编制计算程序进行求解，以此来确定系统优化设计的温度参数，完成系统的优化设计。 3)利用传热学相关理论，对船舶主机的缸套冷却水系统进行热力分析，在考虑水温的变化对板式换热器换热系数的影响的情况下，建立系统的动态热力数学模型。 4)根据主机缸套冷却水系统的热力数学模型，运用MATLAB中的Simulink仿真工具，建立系统的仿真模型;随后分析系统在阶跃信号作用下的动态响应曲线，求得系统的控制通道和扰动通道的近似传递函数。 5)分析研究冷却水温度控制系统的特点及要求，通过仿真分析各种控制方式在冷却水温度控制上应用时的优缺点，寻找一种能够克服系统纯滞后、大惯性的理想控制方式。 |
| 作者： | 李康康 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 周瑞平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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