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船舶冷却水系统建模的分析与研究

贾小俊  
【摘要】: 船舶管路系统是船舶动力装置设计的一部分。在设计中要处理诸多关系,查阅大量图表资料和数据。传统设计采用的是人工计算方法,计算工作量非常大,而且速度慢,设计周期长,有些计算甚至靠人工无法完成方案选择靠人工进行,可选方案有限,且不能自动寻优,估计量多,不可能;其次得到真正的最优方案;最后,应用的理论主要是船舶动力装置常规设计理论,无法体现出计算机在现代设计领域中的优越性。 解决的办法是采用计算机辅助优化设计,好处是速度快、设计周期短;能根据设计要求自动合理地计算各项参数,以达到最优设计目标。 本课题主要是针对船舶冷却系统,充分利用计算机的功能,实现船舶设计中的计算、分析、建模、优化等功能;提高船舶设计质量、缩短设计周期、降低船舶价格;加快新型船舶研制开发和产品更新换代。 在论文中详述了对冷却系统进行优化设计的概念,并且通过对冷却系统内部热力学规律以及系统与船舶主机的热负荷的关系的分析,建立了优化设计的数学模型,并且在对各种优化方法进行比较后,确立了适合于冷却系统设计特点的计算方法,还基于Windows98操作平台,用面向对象的程序开发语言C~(++)编写了应用程序。本文从热力学角度出发,针对冷却系统的实船运行进行了深入的分析和研究,可对冷却系统进行快速、直观的计算,从而可大大提高效率。并且对不同的冷却系统都可进行计算,具有一定的应用领域。 最后针对于船舶航行的航区跨度大等特点,对冷却系统变工况运行的经济性进行了研究,从而为轮机管理人员在冷却系统的运行管理过程中提供了一些依据和便利。 另外,本课题虽然是以冷却系统为例进行研究,但对船舶动力装置中系统与其它方面的设计也有一定的指导意义。


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