大型燃气轮机试验系统建模与仿真研究

发布时间：2024-04-19 00:48

　　燃气轮机由于其优秀的动力性能被广泛运用于军用舰船上。其具有功率大，经济性高，配置方式灵活多变的优点。对于燃气轮机动态特性的研究已成为一个新的前沿课题。由于用物理试验方法来研究燃气轮机的动态特性所需成本花费较大，资源消耗高。因此，建立一个大型燃气轮机试验仿真系统对于研究舰船上燃气轮机动力装置的推进特性具有重大的意义。 本文的主要任务是进行大型燃气轮机试验系统在不同工况下的动态性能仿真。为燃气轮机试验系统的物理试验提供台架设计、选型及组建以及运行预测及控制等方面的决策依据，同时为试验研究补充必要的试验数据。通过分析舰船动力装置配置，在对试验系统结构了解的基础上，对大型燃气轮机试验系统进行了模块划分。其中在Simulink建立了燃气轮机的仿真模型，并车控制器仿真模型，在AMESim中建立了SSS离合器仿真模型，并车齿轮箱仿真模型、推进装置仿真模型和船体仿真模型。在对SSS离合器仿真模型建立过程中，结合AMESim软件特点对SSS离合器的数学模型做了推导，使对SSS离合器的动态特性更加方便。文中还就建立的仿真模型探讨了SSS离合器中间件位移在不同比转速和液压阻尼力下的位移规律。同时，在对各个仿...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
Contents
第1章 绪论
    1.1 课题的背景及意义
    1.2 课题研究现状及发展趋势
        1.2.1 燃气轮机的仿真技术的发展
        1.2.2 船舶动力系统仿真的技术发展及现状
    1.3 本文主要研究工作
第2章 大型燃气轮机试验仿真系统建模技术研究
    2.1 舰船推进系统的组成
        2.1.1 燃燃联合推进推进系统试验台架的总体设计
        2.1.2 舰船动力系统的组成方式
    2.2 模块化建模方法
        2.2.1 模块化建模的定义
        2.2.2 燃燃联合推进装置模块化建模原则
        2.2.3 应用软件 Simulink 及 AMESim 简介
        2.2.4 对建模与仿真方法的几点考虑
    2.3 本章小结
第3章 大型燃气轮机试验仿真系统的建模研究
    3.1 三轴燃气轮机模型
        3.1.1 燃气轮机模块化建模规划
        3.1.2 压气机模块
        3.1.3 燃烧室模块
        3.1.4 涡轮模块
        3.1.5 转子模块
        3.1.6 三轴燃气轮机的仿真模型
    3.2 SSS 离合器模块
        3.2.1 SSS 离合器的数学模型
        3.2.2 SSS 离合器的仿真模型
    3.3 并车齿轮箱模块
        3.3.1 并车齿轮箱的数学模型
        3.3.2 并车齿轮箱的仿真模型
    3.4 推进器模块
        3.4.1 推进器模块的数学模型
        3.4.2 推进器模块的仿真模型
    3.5 船体模块
        3.5.1 船体模块的数学模型
        3.5.2 船体模块的仿真模型
    3.6 本章小结
第4章 接口方案的配置及并车控制理论概述
    4.1 接口方案的配置
    4.2 燃燃联合动力装置(COGAG)的并车控制
        4.2.1 并车控制理论
        4.2.2 控制器仿真模型
    4.3 本章小结
第5章 大型燃气轮机试验仿真系统仿真结果分析
    5.1 三轴燃气轮机仿真结果及分析
        5.1.1 主机初始参数设置
        5.1.2 动态仿真结果及结果分析
    5.2 SSS 离合器不同调节参数仿真结果分析
    5.3 推进器仿真结果分析
    5.4 单机单桨稳态分析
        5.4.1 单机单桨仿真模型
    5.5 双机联合仿真分析
        5.5.1 双机单桨仿真模型
        5.5.2 并车仿真结果分析
        5.5.3 解列过程仿真结果分析
    5.6 四机双桨并车过程仿真结果分析
    5.7 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文工作总结
    6.2 课题展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
中文详细摘要
英文详细摘要



本文编号：3957976