考虑高温水泄漏影响的凝水泵启动过程仿真分析

针对某船用给水机组凝水泵在备用状态和备用转换启动过程中,由于高温除氧水进入凝水泵及其吸入管路而在机组启动后发生汽蚀,导致凝水泵出口压力长时间达不到规定要求的问题,在基于差异演化算法辨识得到凝水泵各级叶轮扬程-流量-转速模型、构建凝水系统管路与阀门模型、利用SimuWorks仿真平台建立整个凝水系统仿真模型并进行模型验证的基础上,通过仿真得到了在不同高温除氧水漏泄量的条件下,凝水泵内部各主要节点的凝水焓值、压力、温度或含汽率等参数随机组转换过程的变化情况. 研究结果表明,当凝水泵因吸入闸阀存在漏泄而导致水泵内部在启动前充满热水、来自正在启动的机组和已丧失正向流量的停用机组的高温水泄漏量较大时,正在启动的凝水泵就会发生汽蚀而不能及时建立出口压力. 论文运用热力学揭示了船用凝水系统一种特有故障的机理,对于系统的设计改进和故障排查具有重要参考价值.     

船用自然水循环锅炉本体模块化建模与仿真

研究船舶锅炉的性能优化问题,针对传统锅炉控制和分析方法不能反映全工况动态特性,提出将船用自然水循环锅炉划分为汽筒、炉膛、水冷壁、对流蒸发管束、下降管和过热器六个模块,并在一定的假设和简化条件下,采用模块化建模方法建立全工况数学模型.利用建立的模型对某型自然水循环锅炉进行仿真研究,通过仿真结果和实测值的对比,证明模型能够真实地反映实际对象的稳态与动态特性,具有较高的计算精度,可为自然水循环锅炉的性能研究、运行优化及控制策略的制定提供一定的参考.     

基于混合演化的自适应建模及其应用

针对传统的遗传规划方法收敛效率低、模型精度不高等缺点,将进化策略应用于模型参数的全局最优搜索,在遗传规划建模的基础上使用进化策略修正模型参数,以实现对模型结构和参数的同时优化,通过2种演化算法的结合提高建模精度,同时采用最优保持策略加速优化过程,改善算法的收敛效率.将该方法应用于某型船用汽轮机组的仿真建模中,通过和传统演化建模的对比,证明采用混合演化策略的建模方法具有更快的求解速度和更好的全局搜索能力.     

具有热阻、热漏和内不可逆性的联合卡诺热机生态学优化

用有限时间热力学的方法分析具有热阻、热漏、内不可逆性的定常流联合卡诺型热机循环．导出了在傅立叶导热定律下联合循环功率、效率和生态学指标的性能，并进行优化；得到功率、效率和生态学指标之间的优化关系，并由数值计算分析了功率、效率和循环熵产率之间的关系．所得的结果表明，最大生态学指标下的效率十分接近于联合循环可以达到的最大效率；相应的熵产率也要低于以输出功率为优化目标时的熵产率．     

模糊自整定PID的船舶蒸汽动力负荷控制

船舶蒸汽动力装置自动控制的首要任务是机组的负荷控制。传统的PID控制算法由于具有结构简单、易于实现、可消除静差等优点得到了广泛的应用,但它受控制对象的影响较大,只有在各参数整定良好的前提下才能得到满意的控制效果。根据上述情况,结合船舶蒸汽动力单元工况变化频繁的特点,提出一种基于输出响应的自适应PID算法,以提高控制系统适应负荷变化的能力。方法在保留传统定值PID控制算法优点的同时,引入模糊控制在线整定PID控制参数,改善了机组的负荷控制特性,具有一定的工程应用价值.     

多参数耦合的蒸汽动力系统运行稳定性评估方法

为解决多参数耦合情况下蒸汽动力系统整体运行稳定性评估的问题,在基于时间序列分析的单参数运行稳定性评估的基础上,提出了一种蒸汽动力系统整体运行稳定性评估方法。该方法通过分析蒸汽动力系统运行参数的相关性和作用机制,选取相关状态参数建立系统的整体运行稳定性评估指标体系;然后通过引入连接函数（Copula函数）建立稳定性指标计算模型,实现系统在多参数耦合情况下的联合失稳概率和整体运行稳定性指数计算。经实例验证,该方法能够依据监测参数历史数据,相对精确地预测出系统未来一段时间的运行状态,预测精度达到秒级。     

某型船用除氧装置动态数学模型和仿真

从基本物理规律出发,建立了一类定压除氧设备的通用仿真数学模型.并以模型为基础,结合船用蒸汽动力装置除氧设备自身特点,对某型船用蒸汽动力装置定压除氧设备的稳态及动态工作特性进行了仿真分析,同时分析了变工况和除氧器故障对除氧效果的影响.通过将仿真结果和实测值的对比,证明模型具有较好的精确性、实时性和工程实用性,能够满足船用蒸汽动力装置训练模拟器开发的要求.     

具有热阻、热漏和补燃的卡诺和朗肯联合热机循环性能分析

在原有的联合循环模型的基础上,建立了一个存在热阻、热漏和补燃的卡诺和朗肯联合循环热机模型。研究其在补燃作用下的功率、效率特性并对其进行优化,导出功率、效率的基本优化关系,分析补燃对最优性能的影响。     

考虑水膜闪蒸现象的饱和蒸汽汽轮机建模

为研究饱和蒸汽汽轮机变负荷过程的热力特性,采用两相流非平衡箱体模型对饱和蒸汽汽轮机叶栅内湿蒸汽的汽-液两相流过程进行了仿真研究,分析了饱和蒸汽汽轮机叶栅流道内汽、液两相工质间的能量、质量的交换过程,并在此基础上建立了一类可以反映饱和蒸汽汽轮机各级叶栅参数分布的基元级集总参数模型。     

太阳能驱动的联合卡诺热机循环生态学性能研究

用有限时间热力学的理论分析一个由太阳能驱动的具有热阻、热漏、内不可逆性和补燃的定常流联合卡诺型热机循环;研究其在补燃作用下功率、效率和生态学指标的性能,利用不可逆因子表征循环的内不可逆性,并在傅立叶导热定律下对其进行优化;得到功率、效率和生态学指标之间的优化关系。结果表明:以最大生态学指标为目标对模型进行优化,可比以功率为优化目标时获得更高的效率和更小的熵产率。