船舶管网水力计算方法研究.pdf

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1、分类号UDC密级单位代码!Q151船舶管网水力计算方法研究宋振国指导教师吴桂涛职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位级别工学硕士学科与专业轮机工程论文完成日期2011年5月论文答辩日期2011年6月26日答辩委员会主席frv，f—J●●●●i1I◆ThemethodsstudyofhydrauHccalculationofshipnetwork。AthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegree

2、ofMasterofEngineeringBySongZhenguo．(MarineEngineering)ThesisSupervisor：ProfessorWuGuitaoJune2011，刊1■，大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博／硕士学位论文“赶魑笪匦丕杰进篡友法硒塞：：。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其它个人或集体已经公开发表或

3、未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：宝型匡因学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事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，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科

4、学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密不保密敝作者签名．静闭导师签名．关日期：年本授权书。“√")‘●}■中文摘要摘要当船舶系统中的主要设备固定后，就要对系统的管道和管路设备(泵、阀门、孔板等)进行选型和优化，而良好的管路设备选型和管道优化以准确的水力计算为基础。随着船舶系统的大型化、集成化，船舶的管网系统也越来越复杂，许多船舶设计人员依然使用原来的管路水力计算方法，该方法对于简单的管路水力计算存在一定计算误差，对于复杂的管网水力计算则误差更大

5、甚至无法计算。管网系统的设计优化不仅需要良好的管网水力计算方法，还需要依靠多种设计方案的比较、计算、异常工况模拟等手段。本文借助图论这一现代数学工具，根据伯努利方程和连续方程，推导出适用船舶管网水力计算的公式，并就船舶管网水力计算的各种类型，给出了计算流程。通过用不同方法对“育鲲"轮锅炉供水管网算例求解，验证了本文所推导的船舶管网水力计算公式的正确性。为使船舶系统设计更合理，本文建立了变化管网稳定流场实时求解的数学模型，可以对管网进行工况模拟和设计方案的比较。在求解管网流量时，本文提出了无初值方法，在计算之前无需赋初值，在迭代

6、计算时，利用哈代一克罗斯法和拟牛顿法综合求解，既避免了仅用哈代一克罗斯法求解的较大误差，又克服了拟牛顿法求解的弊端。由于管网水力计算繁琐，本文设计开发了管网水力计算软件。通过“育鲲"轮锅炉供水工况实船试验，验证了本文提出的船舶管网水力计算方法的正确性。最后，通过对“育鲲"轮压载水管网系统多种工况的实时仿真，验证了本文所建立的变化管网稳定流场实时求解模型的正确性和管网水力计算软件的实用性、高效性。本文提出的船舶管网水力计算方法及建立的变化管网稳定流场实时求解的数学模型，对船舶管网水力计算和船舶系统的设计优化有借鉴和指导意义。关键

7、词：船舶管网；水力计算；变化管网稳定流场；管网水力计算软件；]‘、英文摘要ABSTRACTAfterthemainequipmentsinmarinesystemsarefixed，nextstepistoselectandoptimizethepipelineandpipelineequipments．Thegoodselectionsofequipmentsandpipeline’Soptimizationarebasedonaccuratehydrauliccalculation．Theshippipenetworksy

8、stemshavebecomeincreasinglycomplex，astheimprovementoftheautomationandcomplexityofthemodemmarinesystems．Buttheshipdesignersalestillusingthe