船舶汽轮机末级叶片改进设计

对于船舶汽轮机而言,末级叶片变工况特性对整个机组性能具有重要的影响.指出了某型船舶汽轮机末级叶片在低负荷工况时出现的根部负反动度以及脱流、回流问题;给出了叶型改进方案,通过强化叶型、合理控制叶片根部反动度等手段,降低低负荷工况下末级叶片根部的回流,提高叶片抗振强度,改善流动状况,提高机组性能.

船舶汽轮发电机组负荷扰动控制数学模型构建

构建船舶汽轮发电机组负荷扰动控制数学模型,有效控制负荷扰动,降低负荷频率偏差。采用船舶发电机组负荷扰动模型获取负荷扰动下发电机组的影响参数,采用时间差分误差比例优先级采样方式采集负荷扰动数据,并输入神经网络,通过网络的离线预学习阶段输出负荷扰动控制参数。网络在线应用阶段,通过发电机组影响参数与频率控制质量标准指标设计奖励函数,结合控制参数,输出负荷扰动控制结果。实验证明:该模型可有效快速控制负荷扰动,确保发电机输出功率稳定,汽轮机进气量快速恢复标准值,降低区域控制误差;在不同负荷扰动下,该模型快速控制负荷扰动,降低负荷频率偏差,控制时间均在100 s以内,且超调量小。

粗糙集和最小二乘支持向量机的船舶汽轮工况分析

汽轮是保证船舶正常航行的重要设备,对船舶汽轮工况进行分析具有重要意义,针对当前船舶汽轮工况分析方法误差大、效率低等不足,设计了基于粗糙集和最小二乘支持向量机的船舶汽轮工况分析方法。首先对当前船舶汽轮工况研究现状进行分析,找到船舶汽轮工况分析误差大、效率低的因素,然后从船舶汽轮工作状态信号中提取工况分析特征,通过粗糙集算法对工况分析原始特征进行约简处理,减少工况分析特征数量,提高船舶汽轮工况分析效率,最后约简处理后船舶汽轮工况分析特征作为最小二乘支持向量机的输入向量,船舶汽轮工况状态作为最小二乘支持向量机的输出向量,构建船舶汽轮工况分析模型,并进行船舶汽轮工况实例分析。本文方法得到令人满意的船舶汽轮工况分析结果,提高了船舶汽轮工况分析精度,船舶汽轮工况分析速度得到了大幅提升,比其他船舶汽轮工况分析模型具有更高的实际价值。

船舶汽轮机调温及冷却测控系统技术要求分析

在对现代船舶汽轮机调温及冷却要求分析的基础上,提出了用于船舶汽轮机的调温及冷却测控系统应满足的技术要求——测温准确、实时反应、安全可靠、匹配度高、功能全面、交互性强等,从而为汽轮机调温及冷却测控系统的开发指明了方向。

船舶汽轮机优化设计

船舶汽轮机是船舶动力装置中关键设备之一,且随着汽轮机大功率的发展趋势,其重量体积进一步增加,这给设备的设计安装带来困难,并严重影响船舶的机动性。因此,有必要在汽轮机设计中,应用优化技术寻找设计参数的最优组合,以减小汽轮机的重量或体积。建立船舶汽轮机设计计算数学模型,对其重量受冷凝器压力、高低压缸功率比和低压缸末级径高比影响的敏感性进行分析。以船舶汽轮机重量最小为目标函数,在满足一定的结构及性能约束条件下,利用混合粒子群算法对其进行优化设计。研究结果显示,采用优化方案后,汽轮机重量减小了3.13%。最后对优化结果进行了分析,指明了汽轮机优化设计的方向。

基于改进的LS-SVM的船舶汽轮机预测函数控制

船舶动力系统是船舶安全运行的关键,是船舶能够完成其航行任务的保证。随着各类船舶在机组容量上的迅速增加,性能显著改善,人们对汽轮机的控制提出更高的要求。针对船舶汽轮机自身的特点,提出一种改进的基于在线LS-SVM的预测函数控制器的设计方法,用LS-SVM建立在线预测模型,解决汽轮机模型存在的非线性、变参数、模型难以描述等特点。MATLAB仿真结果表明,此控制器能有效地对船舶汽轮机系统进行控制,实现船舶动力系统的智能控制。

船舶汽轮机抽气器参与凝汽器背压调节的可行性研究

汽轮机凝汽设备及系统是重要的辅机设备及系统,而凝汽器背压对汽轮机的运行安全经济性及调节性能都有很大的影响。对于带自流装置的船舶汽轮机,在某些自流工况,循环水过量,采用循环水无法对凝汽器的背压进行调节,调节系统的功能存在一定的局限性。对此,本文对抽气器参与凝汽器背压调节的可行性进行研究,并建立了相应的控制模型进行仿真,验证了抽气器参与凝汽器背压调节的可行性,对凝汽器背压调节具有参考价值。

考虑汽缸效率变化的船舶汽轮发电机组建模与零动态控制设计

船舶汽轮发电机组的运行环境和调节需求异于陆地电厂。针对机组在负荷扰动后的稳定需求,以陆用汽发机组典型数学模型为基础,建立了考虑汽缸效率变化的船用机组汽阀、锅炉协调控制模型,以转速、主汽压为目标状态量设计了零动态控制律,并通过PSCAD软件仿真验证。结果表明,相较于传统PID控制,所设计的控制律能有效降低状态量与设计值的偏差,有利于机组在负荷扰动后恢复稳定。

船舶汽轮机智能控制分析

最近几年,我国的船舶制造行业获得了突飞猛进的发展,为人们的出行带来了极大的方便,与此同时,人们对船舶航行的稳定性、灵活性提出了越来越高的要求,这就使得传统的汽轮机控制系统已经无法满足人们的要求。如何创新设计出智能化程度高、控制精准的汽轮机控制系统,成为船舶制造企业需要解决的重要问题。因此结合船舶汽轮机控制系统的发展现状,对汽轮机的特点和工作原理展开全面细致地分析探讨,罗列了当前较为流行的控制系统,极大地推动了船舶汽轮机智能控制系统的理论研究进展,具有重要的理论意义和实践意义。

汽轮机船舶储能方案研究

与船用内燃机相比,汽轮机由于功率提升响应较慢,存在灵活性不足的问题,同时也导致了一些安全性问题的出现。本文以增加汽轮机船舶灵活性和安全性为要点,针对各种类型汽轮机船舶的不同需求分析了多种储能方式的优缺点,提出了汽轮机船舶储能的合理方案。

小型汽轮机主油泵设计优化与试验研究

通过数值仿真对小型汽轮机离心式主油泵进行了3种不同结构的性能对比计算,择优选择带正预旋的主油泵结构,并搭建试验台进行了性能验证,结果表明性能完全满足要求,并具有良好的变工况性能,为汽轮发电机组的研制创造了坚实的基础。

主汽门安装方式对汽轮机受力影响分析

船用凝汽式汽轮发电机组主汽门通常安装于汽轮机上,工作状态下管道产生的蒸汽力对汽轮机的受力状态有较大的影响。给出三种不同主汽门安装位置与进汽方向的安装方式,通过有限元方法对其受力进行计算。结果表明,采用主汽门侧挂安装方式会对汽轮机各支点支反力以及各定位键产生较大的不平衡力,恶化汽轮机的稳定性;而采用主汽门中心线安装方式会大大减小各支点受力的不均匀性,同时降低各定位键的侧向力,提高汽轮机的稳定性。

船用汽轮机注油器设计与试验研究

通过数值仿真对所设计船用汽轮机注油器进行了数值仿真,并详细分析了其变工况性能,并搭建试验台进行了性能验证,结果表明性能满足设计使用要求,并具有良好的变工况性能,为汽轮发电机组的研制创造了坚实的基础。

船用汽轮机空心叶片除湿特性数值分析

通过数值仿真对船用汽轮机低压级空心叶片区域的水滴运动情况进行计算,分析比较了在不同粒径和不同进口汽流速度情况下水滴的运动规律,并通过VOF方法揭示了槽内液膜的流动特征,得出采用空心叶片开槽是较好的除湿措施。

船用梳齿密封流场与泄漏特性数值分析

通过数值仿真对船用梳齿密封的流场情况进行计算,分析比较了梳齿平台密封、梳齿交错密封和斜齿交错密封的压力分布、速度分布情况,揭示了密封腔室内的流动特征,得出了各自的泄露特性,为选择合适有效的汽封结构提供了依据。

以可靠性为中心的维修分析方法应用

以船舶关键设备主汽轮机自控系统为对象,阐述以可靠性为中心的维修策略研究方法和分析过程,详细介绍RCM分析的步骤、内容及具体应用情况,为船舶其它机械设备采取合适的维修策略提供依据。

基于DEH技术的舰船汽发机组控制系统改装设计

对大型船舶,尤其是大型水面舰艇而言,汽轮发电机组是其电网中不可或缺的组成部分,而我国20世纪引进的以汽轮发电机组供电的大型船舶中,许多汽轮发电机组的电气部分已严重老化,导致故障频发。同时,原有监控装置采用的是由分立元件组成的模拟式电气液压控制器,可靠性和可维修性差。针对上述问题,依托某型船汽轮发电机组改换装项目,对汽轮发电机组控制设备的改装进行研究。设计新型数字式电气液压控制器,实现对原有控制器的整体替换。为验证新研控制器的性能和可靠性,研究改装汽轮发电机组的模型,建立硬件在环实时仿真系统。仿真结果表明,新研控制器可很好地实现对汽轮发电机组的控制功能。

舰船发电装置的数学建模研究

随着船舶体积和功能的不断扩展,船舶上的电力电子设备种类和数量不断增多,随之配备的电力系统也不断扩大。电网拓扑结构日益复杂,因此以往的分析方法已经很难及时预测各种事故的发生。而数字仿真系统不受仿真对象规模和复杂度影响,因此数字仿真系统广泛应用于船舶电站事故预测。本文以模型和数据库为基础,对船舶汽轮发电系统的稳态进行分析。