主推进装置优化设计及仿真研究

作     者：吴东杰 

作者单位：武汉理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周瑞平

授予年度：2012年

学科分类：08[工学] 082402[工学-轮机工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

主      题：机桨匹配 减额输出 优化选型 仿真研究 

摘      要：推进装置的优化设计在船舶动力装置的设计中占有举足轻重的地位,它包括了动力机械及其相关的设备。机桨匹配设计和主机优化选型设计都是推进装置设计的一部分。 本文采用回归公式计算法计算KT,KQ的值。通过软件编程实现该计算过程,得出结果,并在Matlab软件中对推力系数,扭矩系数,机桨匹配曲线和敞水效率进行可视化处理。并在图中找到匹配点,得到相应的螺旋桨参数,并通过计算最后得到机桨匹配当中的各个参数值,最后确定满足船舶航行所需的制动功率。然后采用序列二次算法进终结匹配优化设计,给定初始值,进行迭代计算,比较分析计算结果,选择所需的螺旋桨。 柴油机仍然是当前水陆运输器具的主要动力,预计在相当一段时间内将保持这种态势。据统计,近年来造船90%以上采用柴油机作为其主动力装置。本文通过综合经济论证,从各个方面综合考虑,对减额输出柴油机进行优化选型。采用模糊综合评判法,量化选型中的各项因素,计算评判矩阵,根据最大隶属度的原则,选择最优主机。 SimulationX软件在汽车工业领域已有广泛的应用,但在船舶行业的应用相对较少,本文利用该软件,建立推进装置的简化物理模型,对船体和主机的速度特性进行仿真研究。