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船舶电力推进系统螺旋桨负载特性仿真研究
| 论文题名： | 船舶电力推进系统螺旋桨负载特性仿真研究 |
| 关键词： | 电力推进;船舶推进;螺旋桨;负载特性 |
| 摘要： | 近年来，随着电力半导体技术，变频调速技术和微机控制技术的迅速发展，船舶电力推进技术获得了广泛应用。电力推进作为一种进步的推进方式，以其诸多的优越性已成为国内外现代船舶推进方式新的发展方向。螺旋桨作为推进器在电力推进系统中占有重要地位。因此研究螺旋桨负载特性对于深入认识电力推进系统是非常重要的。本课题就是在武汉理工大学“船舶电力推进仿真系统实验室”项目资助下，通过仿真实验对螺旋桨负载进行了研究和分析。 本论文以螺旋桨负载为研究对象，并将船和桨作为一个整体，为实验室船舶电力推进仿真系统开发了一套螺旋桨负载仿真模型，从而能提供给推进电机逼真的轴负载，准确模拟船舶在不同工况下螺旋桨的工作特性。本论文的主要工作如下： 1．介绍了螺旋桨的工作机理、螺旋桨工作特性曲线和装船后与船体的相互影响关系，并详细分析了螺旋桨的三种典型特性和船舶阻力特性； 2．为了逼真地模拟螺旋桨负载，本文采用有界形式的螺旋桨进速比，选取诺尔特斯特洛姆系列试验图谱，并用切比雪夫多项式拟合，而且对不同桨叶数和盘面比的螺旋桨推力系数和转矩系数进行修正； 3．为了使实验室电力推进仿真系统真实模拟实船的动态负载特性，从推进系统转动部分机械运动平衡方程式着手，分析仿真系统的负载电机转矩和转动惯量与实船的螺旋桨转矩和转动惯量之间的关系，寻找一种转矩折算方法； 4．用Saber库中的元件和MAST语言对各数学模型进行描述，构建了螺旋桨负载模型，并仿真分析； 5．利用Saber与Matlab/Simulink软件各自的特点，对两者协同仿真进行了初步研究，实现了协同仿真的接口问题； 6．与实船操纵和运动规律对比，仿真结果表明整个船桨仿真模型有较高的精度，在一定程度上能较好地模拟实际螺旋桨负载的工作状态，其结果可为电力推进系统的性能提供理论预报和分析。 |
| 作者： | 罗彬 |
| 专业： | 舰船电力推进及自动化技术 |
| 导师： | 陈辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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