收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

柴—燃联合动力装置(CODAG)仿真与实验研究

王明为  
【摘要】: 柴-燃联合动力推进模式是大中型水面舰船的主要推进模式之一,共同工作的CODAG装置继承了交替工作的CODOG装置巡航时柴油机良好的经济性,而且在高速时还能将柴油机并入动力系统,而不是让柴油机“闲置”。近年来的相继增压技术的应用使得柴油机低工况的性能大幅度改善,结果是用于联合动力装置的柴油机功率大大提高,与燃气轮机功率的比值已从原来的1:5提高到1:1.64左右,在全速航行时可获得的航速收益达到了17%。它的投资费用约为交替使用的CODOG装置的79%-83%,燃油经济性是后者的80%,维护费用是后者的35%-75%,最高航速可达32节左右。鉴于共同工作的CODAG装置的突出特点,有必要对其进行先期研究,掌握其关键技术。 本文从试验和仿真两方面入手研究共同工作的CODAG系统的工作特性、控制算法与策略。首先对原有的交替工作的CODOG实验台进行改造使其能满足柴-燃联合动力装置不同模式(CODOG或CODAG)的实验研究需要。其次以此试验台为对象建立了相应的数学模型,并进行了相关运行工况的仿真计算研究。主要工作如下: 1.对共同工作的CODAG装置的运行方式进行了系统分析,对共同工作的CODAG装置试验台测控系统的硬件与软件进行了设计制造及安装调试;进行了共同工作的CODAG系统多方案的实验研究:在国内首次成功进行了两台主机的单独稳定运行及切换和共同工作运行,完成了两主机共同工作时的加减负荷试验、调速和转速阶跃响应实验,得到了柴油机和燃气轮机的转速、功率和各自的SSS离合器中间滑移件的位移曲线。 2.将共同工作的CODAG装置推进系统按其功能进行了模块化分解,建立了用于控制系统分析的非线性模型,并应用计算机数字仿真的方法,研究了该试验台的稳态和动态特性。本文运用MATLAB/Simulink仿真工具对共同工作的CODAG装置物理模拟实验台进行了建模与仿真,建模采用自顶向下和模块化的设计方法,整个系统包括柴油机及电子调速器模型、液力偶合器模型、燃气轮机控制系统模型、SSS离合器模型、并车齿轮箱模型及负荷模型。各个子系统间通过输入输出接口而构成一个相互作用的有机整体,对系统的动态特性进行了综合仿真研究,将仿真结果与实验结果进行了对比,为控制系统的设计提供了一定的参考依据。 经过大量的实验研究,证明了整个测控系统的设计是可行的,能够完成预定的要求,对进一步研究提高共同工作的CODAG系统的可靠性和机动性提供了重要的理论及实验基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 何济洲,夏洪;存在热漏时联合动力装置的有限时间热力学分析[J];南昌大学学报(工科版);2000年04期
2 陈林根,孙丰瑞,陈文振;联合动力装置的有限时间热力学的最优性能[J];动力工程;1994年02期
3 陈林根,曹水,孙丰瑞;联合动力装置的性能特征[J];大自然探索;1997年04期
4 林缨,屈卫东;柴-燃联合动力装置控制系统的设计要点[J];柴油机;2003年01期
5 蒋德松,孙聿峰;基于联合动力装置的舰船电力推进原动机模块的负荷分配方案[J];哈尔滨工程大学学报;2003年02期
6 黎斌 ,周中灵 ,赵嵋林 ,吴心平;两级固体火箭联合动力装置的参数优化[J];推进技术;1988年03期
7 蒋德松,谢春玲,孙聿峰;一种基于联合动力装置的船舶电力推进原动机模块[J];热能动力工程;2003年03期
8 王春玲;常山;于剑锋;;新型双向可控离合器的初步研究[J];机械传动;2011年10期
9 周庆智;荷兰M级护卫舰的柴燃交替联合动力装置(CODOG)[J];热能动力工程;1988年01期
10 ;法国新型导弹驱逐舰 “福尔宾”号[J];现代兵器;2006年11期
11 ;印度“塔尔瓦尔”级导弹护卫舰[J];现代兵器;2003年10期
12 糜杰;王明为;李淑英;孙聿峰;;CODAG柴燃联合动力装置测试系统设计[J];燃气轮机技术;2006年01期
13 陆威崙;;用于大型舰船的联合动力装置和实例分析[J];柴油机;2010年02期
14 谢春玲,张晓云,李淑英,孙聿峰;舰船电力推进原动机多模块配置试验台测试系统研制[J];船舶工程;2005年04期
15 蒋德松;林洪贵;;基于虚拟样机的三S离合器啮合过程的故障研究[J];集美大学学报(自然科学版);2005年04期
16 蒋德松;陈景锋;;柴燃交替联合动力装置模式切换过程时间参数的实验研究[J];江苏科技大学学报(自然科学版);2006年01期
17 孙存楼;王永生;丁江明;刘承江;;一种新式联合动力装置在现代战斗舰艇上的应用分析[J];舰船科学技术;2006年05期
18 蒋德松;;联合动力装置系统三S离合器的控制模型研究[J];集美大学学报(自然科学版);2006年03期
19 蒋德松;林洪贵;;电力推进原动机双机并车过程控制特性研究[J];集美大学学报(自然科学版);2006年04期
20 王志涛;李淑英;孙聿峰;;燃蒸联合循环单轴发电机布置的启发[J];热能动力工程;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 李杨;孙聿峰;;柴-燃联合动力装置(CODAG)的动态性能研究[A];第十五届全国大功率柴油机学术会议论文集[C];2007年
2 朱卫兵;张小彬;郜冶;;超音速燃气射流相互作用的数值模拟[A];中国宇航学会2005年固体火箭推进第22届年会论文集(发动机分册)[C];2005年
3 王军;魏来生;兰小平;;双发动机并机运行及工况切换时系统特性仿真[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王明为;柴—燃联合动力装置(CODAG)仿真与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 祁亮;多机并车联合动力装置综合实验台的设计和试验研究[D];武汉理工大学;2012年
2 姚黎明;船舶柴—燃联合主动力推进装置及其控制系统的建模与仿真研究[D];大连海事大学;2008年
3 李晓通;CODAD联合动力装置控制规律的仿真与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2001年
4 孟健;舰船双柴油机推进[D];上海交通大学;2010年
5 糜杰;CODAG柴燃(共同工作)联合动力装置测控系统研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
6 袁强;多机并车系统仿真及控制策略研究[D];武汉理工大学;2009年
7 王志涛;燃燃联合动力发电模块特性仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
8 毛欢;双柴油机并车仿真研究与实验分析[D];上海交通大学;2011年
9 张晓云;S.S.S.离合器数据记录仪的设计以及其故障诊断的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
10 李杨;船用发电燃气轮机的仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前7条
1 记者 张银炎;我国应紧跟联合动力装置发展步伐[N];中国船舶报;2010年
2 柳苏;GE与MTU联合为德护卫舰提供动力系统[N];中国船舶报;2009年
3 本报专稿 林寒;葡德合造新型209AIP潜艇下水[N];世界报;2008年
4 罗山爱;“梦幻”护卫舰载着乌克兰梦想[N];中国国防报;2006年
5 武俊;非典挡不住六院科研生产的步伐[N];中国航天报;2003年
6 李浩源;韩国军舰想“圈地”[N];中国国防报;2002年
7 李积轩;谁来推动LNG船[N];中国船舶报;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978