船舶蒸汽锅炉的性能模拟分析-译文

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1、船舶蒸汽锅炉的性能模拟分析JoškoDVORNIK,EncoTIRELI,SrdjanDVORNIK摘要：本文目标是调查船蒸汽锅炉性能动态展示成功应用的系统动力学仿真建模。船蒸汽锅炉是一个复杂的非线性系统,研究需要作为一个整体系统包含有一定数量的子系统和元素,这是因果反馈回路相连,内部系统和相关环境。文中将目前的科学的研究方法的有效应用为研究复杂动态系统称为定性和定量相结合的仿真系统动力学方法,它将允许生产和使用的更高的数量和种类的仿真模型的观测的元素,并最终让持续的计算机仿真,这将有助于掌握新形成的动力学性能的非线性特征的蒸汽锅炉在船舶设计过程和教育。船用蒸汽锅炉将会出现在心理

2、语言、结构、数学计算机模型下的POWERSIM仿真语言中。关键词：船舶蒸汽锅炉仿真模型动态系统连续和离散仿真简介本文的目的是表明动态建模系统在研究复杂的非线性船舶推进系统的应用效率。船舶锅炉系统是一个复杂的非线性系统,需要作为一个整体系统地观察,它包含有一定数量的子系统和元素,然后由因果关系(UPV)联系在一起反馈回路(KPD),而且两者都在推进系统和相关的环境中。本文的基本假设是作者深信这艘船蒸汽锅炉是一个非线性和非常复杂的技术系统,内部有明显的多重因果联系和反馈回路并控制了相关的变量。此外,额外的假设是,这些明显的表现如此复杂,只有应用相关的动态建模系统的科学方法才能最终造成

3、一个更高层次的见解的过渡的动态现象的表现观察系统,通过模拟效果和实际数据比较它将会在理论和实际当中得到确认。为深入了解的非线性船系统的行为动态,迄今为止使用的间接方法,已经不能满足现实需要。他们一直在用是基于经典的,主要是拉普拉斯变换、瞬态功能、稳定性判据等线性化方法。作为一门学科，尽管系统动力学已经存在数十年，它仍是现代数字计算机高性能速度，提升了仿真模型的准确度。现在这已允许实用且简单的应用计算机仿真更高层次的非线性动力系统的微分方程（模型包括成千上万),即十分复杂的系统。在过去的几年中动态仿真系统已被应用在很大程度上在研究行为各种各样的复杂动力学系统。作者认为,系统动力学是

4、一个进行调查动态复杂行为引擎系统、子系统、元素出色的科学工具。系统动力学是一门科学学科作为基础一般系统理论和管理理论，实际上是一个数学计算机仿真的方法工具。鉴于船舶系统的高度复杂性,本文介绍了应用科学方法研究复杂动态系统的功效称为:定性和定量相结合的系统动力学仿真方法(系统学动力学建模方法-麻省理工学院),这也使得设计和使用许多种类的仿真模型观察现实,最终使用快速和准确模拟数字计算机确保连续仿真。这对于在非线性动力学性质的锅炉系统在设计过程和教育得到新见解见解有很大贡献。仿真模型，在现代数字计算机的系统动态分析和集约使用的支持下，是最适合和成功的研究非线性自然、技术、组织系统动态

5、性能科学方法。到目前为止，在教育和设计实践中，系统动力学分析，作为一个相对较新的科学学科，被证明一贯是科学研究众多系统和进程的管理，行为，灵敏度和灵活性等一系列问题的有效工具。船舶蒸汽锅炉的仿真建模船舶蒸汽锅炉的数学模型研究船舶蒸汽锅炉的热动特性可能表现为船用锅炉被视为由以下供热单元组成的供热装置：————锅炉的金属部分，————节热器，————锅炉和管道里大量的水，————大量饱和的过热的蒸气，————水蒸气过热器。锅炉也许被看作同样的装置，一种热量收集器，即同样的热力容器。这种热存储器（容器）的平衡方程决定了锅炉中的水量平衡方程式。为了作出锅炉的动态性能方程式，有必要仅仅观察

6、锅炉的蒸气管道部分（如图1）。图1.蒸汽锅炉自然循环演示以下是有关蒸汽管道内容：————加到燃油锅炉里燃料的热力为QG[kJh–1]，————加到锅炉里水的热力为QPV[kJh–1]，————从锅炉排出的蒸汽的热力为QP[kJh–1]。根据下式，船舶蒸汽锅炉系统动态模型被定义为显式微分方程：（1）锅炉蒸汽压力的动力学（2）锅炉水位的动力学方程其中øK表示锅炉蒸汽压力的相对状态，øY——锅炉水位的相关状态，Ta1[S]——锅炉蒸汽压力时间常数，Ta2[S]——锅炉水位时间常数，k——蒸汽锅炉的自我调节系数，μG——燃油阀的相对位置变化，μP——蒸汽外排阀门的相对位置变化，μV——给

7、水阀门的相对变化，dø/dt——锅炉蒸汽压力相对增量的变化速度，dμP/dt——蒸汽排放阀相对位置的变化速度，a1，2，3——锅炉蒸汽压力系数，以及b1，2，3，4——蒸汽锅炉水位系数。船舶蒸汽锅炉的系统动态描述在此基础上的数学模型,或船蒸汽锅炉的显式方程基础上,决定船舶锅炉智能描述模型是可能的：——如果船舶锅炉的压力相关增量变量øK增大，相应的djK/dt的变化速度也会变快，这将会带来某些消极影响；——如果蒸汽压力相对增量døK/dt的变化速度变大，锅炉蒸汽压力的相对增量将增加