船用燃机液体耦合式间冷器的稳态运行优化

发布时间：2021-12-29 17:53

　　针对船用燃机液体耦合式间冷器的稳态运行优化问题,本文定义了无量纲参数—等效间冷度,并推导其与机上换热器效率、机外换热器效率之间的关系,阐明了以等效间冷度作为表征间冷器对燃机性能影响的单一参数的可行性,从而弱化间冷器内部以及间冷器与燃机之间的耦合。建立了液体耦合式间冷器稳态变工况数学模型,变工况计算结果表明:间冷器空气侧的温降和压降均与等效间冷度呈线性负相关,而间冷器运行功耗与等效间冷度呈非线性正相关。进而以间冷器对燃机性能贡献最大和间冷器自身运行能耗最小为目标,建立了间冷器稳态运行的多目标优化模型,并设计了一种基于变步长搜索的分层序列法用于模型求解,仿真结果表明:该方法可使间冷器运行优化问题快速收敛至分层意义下的全局唯一最优解。 

【文章来源】：哈尔滨工程大学学报. 2019,40(04)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【文章目录】：
1 液体耦合式间冷器物理模型
2 稳态变工况计算
    2.1 等效间冷度定义及可行性分析
    2.2 稳态变工况耦合换热模型
        2.2.1 机上换热器计算
        2.2.2 机外换热器计算
        2.2.3 泵功耗的计算
    2.3 稳态变工况算例及特性分析
3 稳态运行优化
    3.1 多目标优化问题描述
    3.2 基于变步长搜索的分层序列法求解
    3.3 稳态运行优化算例及分析
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
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[2]舰船燃气轮机间冷器优化设计与性能分析[J]. 董威,高鹏,郑培英,杨芳菲.  航空发动机. 2011(03)
[3]WR-21舰船用燃气轮机的设计特点[J]. 孙爱军,肖娜新,马力.  航空发动机. 2010(04)
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[5]多目标结构模糊优化的分层序列法[J]. 张秀利,梁迎春,董申.  机械设计与制造. 1999(05)

硕士论文
[1]燃气轮机间冷器性能分析及优化设计[D]. 张杨.哈尔滨工程大学 2014
[2]船用间冷循环燃气轮机性能仿真研究[D]. 张善科.中国舰船研究院 2012



本文编号：3556597