船舶液壓推進(jìn)節(jié)能研究

【摘要】： 船舶大型化、專業(yè)化、高速化已成為發(fā)展趨勢(shì),主機(jī)的功率也相應(yīng)加大,柴油機(jī)直接推進(jìn)逐漸表現(xiàn)出一些不適應(yīng)其發(fā)展的缺點(diǎn)。正因如此,電力推進(jìn)、超導(dǎo)電磁推進(jìn)、噴水推進(jìn)、液力推進(jìn)等推進(jìn)方式隨之出現(xiàn)。這些推進(jìn)方式相對(duì)于直接推進(jìn)方式各有優(yōu)點(diǎn),但都存在不足。液壓驅(qū)動(dòng)因具有驅(qū)動(dòng)功率大、適應(yīng)重負(fù)荷、調(diào)速性和安全性好、便于集中控制、液壓動(dòng)力源可以一機(jī)多用等優(yōu)點(diǎn),因此船舶液壓綜合推進(jìn)被提出。 本文在對(duì)船舶液壓推進(jìn)系統(tǒng)原理分析和總結(jié)液壓系統(tǒng)節(jié)能的途徑的基礎(chǔ)上,建立船舶液壓推進(jìn)的液壓系統(tǒng)效率模型,這一模型除考慮傳動(dòng)過(guò)程中的損失外,還考慮了冷卻系統(tǒng)以及補(bǔ)油系統(tǒng)的功率消耗,對(duì)船舶液壓推進(jìn)的液壓推進(jìn)系統(tǒng)效率進(jìn)行了分析和研究,并以壓力、油溫、管路直徑為變量,運(yùn)用遺傳算法及Matlab遺傳算法與直接搜索工具箱對(duì)效率模型進(jìn)行優(yōu)化。最后分析了管徑、溫度及壓力的變化對(duì)系統(tǒng)效率的影響,并從節(jié)能的角度對(duì)綜合液壓推進(jìn)系統(tǒng)總效率與直接推進(jìn)系統(tǒng)總效率進(jìn)行了對(duì)比分析。 最后對(duì)課題的研究作了總結(jié)和展望。 【關(guān)鍵詞】：船舶 液壓推進(jìn) 節(jié)能 液壓系統(tǒng)建模 遺傳算法 優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：U664.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題的來(lái)源9
• 1.2 課題的提出及意義9-10
• 1.2.1 課題的提出9
• 1.2.2 課題的意義9-10
• 1.3 船舶現(xiàn)有的推進(jìn)方式10-11
• 1.4 船舶液壓推進(jìn)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.4.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展簡(jiǎn)況11
• 1.4.2 國(guó)外發(fā)展簡(jiǎn)況11-13
• 1.5 液壓推進(jìn)的特點(diǎn)13-14
• 1.6 本課題的意義及主要內(nèi)容14-16
• 1.6.1 本課題的意義14-15
• 1.6.2 本課題的研究?jī)?nèi)容15-16
• 第2章 船舶液壓推進(jìn)工作原理及系統(tǒng)介紹16-22
• 2.1 船舶推進(jìn)基本結(jié)構(gòu)和工作原理16-17
• 2.1.1 船舶推進(jìn)裝置16
• 2.1.2 船舶推進(jìn)裝置工作原理16-17
• 2.2 船舶液壓推進(jìn)基本結(jié)構(gòu)和工作原理17-18
• 2.3 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)18-21
• 2.3.1 調(diào)速方式18-19
• 2.3.2 油路循環(huán)方式19
• 2.3.3 動(dòng)力源形式19-20
• 2.3.4 擬定液壓系統(tǒng)圖20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 液壓系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)原理及節(jié)能的途徑22-32
• 3.1 提高液壓傳動(dòng)系統(tǒng)效率的基本原理22-24
• 3.2 提高液壓傳動(dòng)系統(tǒng)效率的方法24-26
• 3.2.1 液壓源與原動(dòng)機(jī)的功率匹配24
• 3.2.2 合理選擇系統(tǒng)元件24-26
• 3.3 改善和提高液壓回路效率26-31
• 3.3.1 合理選擇液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力26-28
• 3.3.2 合理選擇液壓回路28
• 3.3.3 合理的選擇液壓油28-29
• 3.3.4 布置管路29
• 3.3.5 能量回收29-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 第4章 船舶液壓推進(jìn)系統(tǒng)建模32-43
• 4.1 數(shù)學(xué)模型、數(shù)學(xué)建模及其過(guò)程32-33
• 4.1.1 數(shù)學(xué)模型32
• 4.1.2 數(shù)學(xué)建模32
• 4.1.3 數(shù)學(xué)建模的幾個(gè)過(guò)程32-33
• 4.2 液壓系統(tǒng)建模方法33-34
• 4.2.1 解析法建模33-34
• 4.2.2 狀態(tài)空間法建模34
• 4.2.3 功率鍵合圖法34
• 4.3 建立液壓系統(tǒng)效率數(shù)學(xué)模型34-42
• 4.3.1 建模前的假設(shè)34-35
• 4.3.2 液壓系統(tǒng)能量流動(dòng)簡(jiǎn)述35
• 4.3.3 傳動(dòng)系統(tǒng)35-40
• 4.3.4 冷卻系統(tǒng)40-41
• 4.3.5 補(bǔ)油系統(tǒng)41
• 4.3.6 系統(tǒng)效率模型41-42
• 4.4 本章小結(jié)42-43
• 第5章 船舶液壓推進(jìn)系統(tǒng)的優(yōu)化與分析43-66
• 5.1 遺傳算法概述43-48
• 5.1.1 遺傳算法的運(yùn)算流程43-44
• 5.1.2 遺傳算法的運(yùn)算流程的組成部分44-48
• 5.2 關(guān)于系統(tǒng)效率的目標(biāo)函數(shù)建立及優(yōu)化48-52
• 5.2.1 目標(biāo)函數(shù)建立48
• 5.2.2 關(guān)于系統(tǒng)效率優(yōu)化分析48-52
• 5.3 各個(gè)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)效率的影響52-63
• 5.3.1 管徑對(duì)系統(tǒng)效率的影響52-58
• 5.3.2 壓力對(duì)系統(tǒng)效率的影響58-60
• 5.3.3 溫度對(duì)系統(tǒng)效率的影響60-63
• 5.4 液壓推進(jìn)與直接推進(jìn)總效率的比較與經(jīng)濟(jì)性比較63-65
• 5.5 本章小結(jié)65-66
• 第6章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 全文工作總結(jié)66
• 6.2 展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 致謝71-73
• 研究生履歷73

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