【摘 要】
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本文对于船舶中速柴油机数学建模和可视化仿真进行了系统的研究。中速四冲程柴油机具有体积小、重量轻、也可燃烧劣质油等优点,因此在船舶推进系统中的应用越来越广泛。建立其数学模型,并用来预测其稳态和动态性能,对于其性能研究和控制系统设计,具有重要的理论和现实意义。 本文应用容积法、经验公式和试验数据修正等综合建模方法,建立了MAK9M25型柴油机的数学模型,仿真试验验证了建模方法的有效性,模型能较好地反
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本文对于船舶中速柴油机数学建模和可视化仿真进行了系统的研究。中速四冲程柴油机具有体积小、重量轻、也可燃烧劣质油等优点,因此在船舶推进系统中的应用越来越广泛。建立其数学模型,并用来预测其稳态和动态性能,对于其性能研究和控制系统设计,具有重要的理论和现实意义。
本文应用容积法、经验公式和试验数据修正等综合建模方法,建立了MAK9M25型柴油机的数学模型,仿真试验验证了建模方法的有效性,模型能较好地反映实际柴油机系统的稳态和动态特性,仿真误差小于8％。作者利用模块化建模思想,建立了调距桨、液压伺服机构和调距桨控制系统的数学模型,并利用VC++编程语言完成了可视化仿真系统的软件设计和编程。利用SolidWorks建模工具,完成了四冲程柴油机、调距桨推进装置的三维实体建模、推进系统虚拟装配的设计等工作。在此基础上,通过SolidWorks的Animator插件,实现了柴油机推进装置工作过程的三维动态显示。利用VC++开发了四冲程柴油机推进装置及可视化仿真的软件系统,给出了MAK9M25型柴油机工作过程气缸内的热力学特性曲线,稳态和动态工况下的仿真结果。本文所开发的船舶四冲程柴油机推进装置及可视化仿真系统丰富了船舶轮机仿真系统的内容。可用于分析、预测研究柴油机推进装置在不同工况下的动态和稳态特性并可用于轮机模拟器的仿真训练。
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