COGAG装置动态特性与机桨匹配仿真研究

【摘要】： 全燃联合动力装置(COGAG)是我国未来船舶动力装置的重要发展方向。而动力装置推进系统的动态特性和机桨匹配特性优劣,将影响船舶运行稳定性、机动性及经济性。因此,本文开展全燃联合动力装置推进系统工作特性的研究,对我国未来船舶全燃联合动力装置推进系统研究提供一定基础,具有重要的理论与实际意义。 本文利用Matlab/Simulink软件平台,对全燃联合动力装置推进系统的动态特性和机桨匹配特性进行了仿真研究。具体研究工作如下: 对全燃联合动力装置推进系统组成、工作过程进行分析。采用容积惯性法及变比热通流计算建立了具有较高精度的燃气轮机非线性动态数学模型,传动系统的动态数学模型,螺旋桨与船体的动态数学模型。其中对燃气轮机压气机特性曲线采用BP神经网络拟合的方法来处理,对燃气轮机涡轮的特性则采用基于级特性的一元速度三角形法进行处理。根据各模块的数学模型,在Matlab/Simulink软件平台上,建立了相应模块的动态仿真模型,并组合封装成全燃联合动力装置推进系统仿真软件。 对双机并车工作负荷分配方式、影响因素以及控制算法等进行分析;利用全燃联合动力装置推进系统仿真软件,对全燃联合动力装置推进系统并车、解列、切换、两机并车共同工作加载加速等过程的动态特性进行仿真研究,对仿真结果进行分析,得到了各个过程负荷转移的规律。以8000t级船舶为例,对COGAG装置推进系统的机桨匹配特性进行仿真研究。对仿真实验结果进行分析,得出船舶COGAG装置推进系统的机桨匹配特性规律。本文研究成果为我国全燃联合动力装置推进系统的设计提供参考。

【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：U664.16