艇用水冷却系统工况模拟试验台架研究

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1、分类号学号M201371466学校代码10487密级硕士学位论文艇用水冷却系统工况模拟试验台架研究学位申请人：吴思学科专业：船舶与海洋工程指导教师：李维嘉教授马士虎研究员答辩日期：2015年5月22号AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringResearchonTestBenchforOperatingModeSimulationofCoolingSystemCandi

2、date:WuSiMajor:NavalArchitectureandOceanEngineeringSupervisor:ProfessorLiWeijiaResearcherMaShihuHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对

3、本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论

4、文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要艇用水冷却系统是保障艇上装置和仪器正常运行的重要设备，其性能好坏直接关系到艇上设备的运行稳定性和使用安全性，本文所研究的艇用水冷却系统工况模拟试验台架，就是检验实际冷却系统的性能是否满足试验要求的关键设备。本文在分析现有加热方式特点的基础上，针对所研究的模拟试验台架系统需要实现的典型工况，进行了热源系统输出温度控制策略研究、台架系统总体设计和关键设备的选型设计，并在此基础上对典型工况下试验台架的性能进行了仿真研究，为设备调试打下

5、了良好基础。首先，通过对常见加热方式的输出影响因素进行分析，提出了一个加快控制系统调节速度的控制策略。对流体进行加热的热源系统，其输出温度会受到被加热流体的流量和入口温度的影响，针对温度控制系统特有的时滞性与大惯性两大典型特征，结合本系统所要求的两种典型工况，即热源控制系统的恒温-恒流量输出和热源的恒功率注入，提出在常规PID控制的基础上加入超前反馈环节，以加快控制系统的调节速度。然后，对冷却系统模拟试验台架进行了总体设计。围绕实现典型工况的模拟要求对台架系统需包含的主要组成部分，如水泵、热源模拟装置、换

6、热器、系统管路、调节阀类及其它附件进行了选型设计，初步确定了主要设备的型号及其主要性能参数。最后，对冷却系统模拟试验台架开展了仿真研究。在对系统中的主要换热设备进行热力分析与建模的基础上，进行了典型工况的仿真分析研究，验证了模拟试验台架设计的合理性，同时对不同流量工况下冷却装置的效果进行了检验。仿真结果表明，台架的性能可以满足设计要求。关键词：冷却系统工况模拟试验台架热力分析I华中科技大学硕士学位论文AbstractCoolingsystemistheimportantequipmenttoensuren

7、ormaloperationofthedeviceandinstrumentinsubmarine,thecoolingsystem’sperformanceisdirectlyrelatedtooperationstabilityandservicesafetyofequipmentsinsubmarine,thetestbenchforoperatingmodesimulationresearchedinthispaperisthekeyequipmentfortestingwhetheractual

8、coolingsystem’performancecanmeetrequirementofexperiment.Inthispaper,basedonanalyzingcharacteristicsofexistingheatingmethod,accordingtotypicalconditionthatthesimulationtestbenchneedstorealize,wecarryoutresearchonoutp