遠(yuǎn)洋船舶輪機(jī)模擬器智能柴油主機(jī)系統(tǒng)建模與操作仿真.pdf

1、隨著柴油機(jī)電子控制技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的遠(yuǎn)洋船舶逐漸采用大型低速智能柴油機(jī)作為主推進(jìn)動(dòng)力裝置，但是由于智能柴油機(jī)控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，有很多操作都是通過(guò)軟件來(lái)完成的，這就增加了輪機(jī)員對(duì)智能柴油機(jī)日常運(yùn)行管理和維護(hù)的難度。因此開發(fā)智能柴油機(jī)模擬器對(duì)輪機(jī)員進(jìn)行上船前的培訓(xùn)顯得至關(guān)重要。而如何建立能準(zhǔn)確反映智能柴油機(jī)動(dòng)力裝置的數(shù)學(xué)模型和模擬實(shí)船的操作控制系統(tǒng)是輪機(jī)模擬器開發(fā)的核心部分。
　　 本文選用香港東方海外集團(tuán)(OOCL)公司所屬的80

2、63teu集裝箱船作為輪機(jī)模擬器仿真母型船，其主推進(jìn)動(dòng)力裝置MAN B&W12K98ME-C智能柴油機(jī)作為建模仿真對(duì)象，開展了如下的研究:
　　 (1)分析了智能柴油機(jī)的工作原理，比較了與傳統(tǒng)柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)差異，運(yùn)用容積法、平均值法和插值法等方法建立起了智能柴油機(jī)的數(shù)學(xué)模型。對(duì)ME型智能柴油機(jī)的氣缸內(nèi)熱力過(guò)程、渦輪增壓器熱力過(guò)程、進(jìn)排氣系統(tǒng)熱力過(guò)程、高壓共軌系統(tǒng)、排氣閥執(zhí)行器、柴油機(jī)控制單元(ECU)、氣缸控制單元(CCU)和主機(jī)

3、遙控系統(tǒng)進(jìn)行建模。并對(duì)智能柴油機(jī)模型進(jìn)行仿真計(jì)算，得到了不同工況下的重要工作參數(shù)，如缸內(nèi)排溫、最高爆發(fā)壓力、平均指示壓力和掃氣壓力等，仿真數(shù)據(jù)與臺(tái)架試驗(yàn)數(shù)據(jù)較吻合。并繪制了不同工況下柴油機(jī)的p-v、 p-(ψ)和T-(ψ)示功圖。
　　 (2)詳細(xì)介紹了輪機(jī)模擬器系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成和仿真支撐平臺(tái)的功能特點(diǎn)，并對(duì)實(shí)船的主操作面板(MOP)軟件的功能及結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。利用可視化編程軟件Visual C++6.0的MFC應(yīng)用程序作為開發(fā)

4、工具，以各種圖像制作、按鈕、標(biāo)簽和液柱顯示等控件為輔助工具，開發(fā)出了能實(shí)現(xiàn)多種仿真操作、監(jiān)控顯示和在線調(diào)節(jié)柴油機(jī)工作參數(shù)等功能的智能柴油機(jī)操作仿真軟件。
　　 (3)運(yùn)用實(shí)例演示智能柴油機(jī)操作仿真軟件在備車的狀態(tài)起動(dòng)主機(jī)的操作流程。并且還通過(guò)舉例說(shuō)明如何在線調(diào)節(jié)柴油機(jī)單缸的爆壓，并以p-(ψ)示功圖的形式展現(xiàn)了單缸爆壓調(diào)節(jié)前后的曲線對(duì)比，能較準(zhǔn)確的模擬仿真實(shí)船主操作面板(MOP)的功能。并完成了對(duì)主機(jī)常見的故障進(jìn)行仿真模擬。