ENGARD型船舶中央冷卻水系統(tǒng)建模與仿真.pdf

1、中央冷卻水系統(tǒng)為船舶主機提供合適的冷卻以保證其穩(wěn)定運行，是確保船舶動力重要的輔助系統(tǒng)。然而，中央冷卻水系統(tǒng)中的海水泵存在巨大的能量浪費:海水泵必須按照最大的排量設計，以確保在最高的海水溫度和環(huán)境溫度下滿負荷運行的主機得到充分的冷卻;在實際運行管理中，船員通?？刂坪Ｋ眠_到最大排量以提供較大冷卻能力裕量，避免觸發(fā)冷卻水系統(tǒng)高溫報警。為此，Alfa Laval公司研制了ENGARD型船舶中央冷卻水系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要特點在于，可根據中央冷卻水

2、系統(tǒng)熱負荷對海水泵進行變極調速、并聯、解列等操作，進而優(yōu)化海水流量，使海水泵不必泵送過量的海水，實現節(jié)能的目的。
　　 本文以母型船的ENGARD型中央冷卻水系統(tǒng)為研究對象進行建模與仿真研究，力圖再現其工作過程，分析系統(tǒng)的控制規(guī)律，為實船冷卻水系統(tǒng)的維護管理提供一定參考。本文主要工作如下:
　　 (1)冷卻水熱力系統(tǒng)建模。基于傳熱學理論和機理建模法建立了主機缸套冷卻及中央淡水冷卻器的數學模型，并運用Matlab/Simu

3、link軟件構建冷卻水熱力系統(tǒng)的仿真模型。
　　 (2)海水管路水力系統(tǒng)建模。運用Matlab/Simulink軟件中面向液壓系統(tǒng)的SimHydraulic圖形化建模工具箱建立海水系統(tǒng)的水力數學模型。由雙速泵特性曲線和管路特性曲線得到海水泵在高、低轉速的工況點，進而確定海水泵組的三種流量模式。
　　 (3)ENGARD控制系統(tǒng)建模。根據觸發(fā)海水流量切換的標準，采用Stateflow工具箱建立了ENGARD系統(tǒng)調節(jié)海水流量