Выбор и обоснование наиболее эффективных проектных вариантов топливной системы судовой дизельной энергетической установки на основе имитационной модели

• Автор: Детлеф, Вашер
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 238 c. : ил

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ ВЫБОРА НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНЫХ ПРОЕКТНЫХ ВАРИАНТОВ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ
1.1. Необходимость снижения потребления топлива и уменьшения затрат на него
1.2. Проектирование топливных систем дизельных энер-

гетических установок
1.3. Анализ опыта проектирования топливных систем в

части сравнения проектных вариантов
2. МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОСНОШ РАЗРАБОТКИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ
2.1. Объект исследования
2.2. Общий подход к решению поставленной задачи
2.3. Критерий эффективности и методика сравнения проектных вариантов топливной системы
2.3.1. Основная составляющая критерия эффективности

2.3.1.1. Полезный эффект
2.3.1.2. Капитальные затраты
2.3.1.3. Эксплуатационные затраты
2.3.2. Оптимизация проектных вариантов топливной системы. Дополнительные составляющие критерия эффективности

2.4. Основы разработки математической модели процесса функционирования топливной системы
2.4.1. Принципы подхода к разработке математи-

ческой модели
2.4.2. Определение области возможных технических решений. Внешняя математическая мо-

дель
2.4.3. Внутренняя математическая модель
3. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ

3.1. Внешняя имитационная математическая модель
3.2. Внутренняя математическая модель функционирования топливной системы
3.2.1. Характеристики основных элементов топ-

ливной системы

3.2.2. Учет вязкости применяемого сорта топлива

3.2.3. функционирование топливной системы

3.3. Программное обеспечение математической модели

3.3.1. Общие положения
3.3.2. Логическая структура и методы разработки

программы

3.3.3. Алгоритм функционирования программы
3.3.3Л. Подпрограмма Б/ШУ/ЕЬ
3.3.3.2. Подпрограмма 1ББА№

3.3.3.3. Управляющий комплекс ІІРРАч • • •
3.3.3.4. Управляющий комплекс Л
3.3.3.5. Подпрограмма РОЕРР
3.3,4. Использованные технические средства. Бызов и

загрузка программы

4. АНАЛИЗ КАЧЕСТВА МАТЕЖТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
4.1. Общие положения
4.2. Адекватность модели исследуемому объекту
4.3. Результаты проверки адекватности модели
4.3.1. Проверка внешней части математической модели
4.3.2. Проверка степени совпадения значений случайных величин в расчете на один год эксплуатации судна
4.3.2.1. Длительность ходового времени судна за месяц
4.3.2.2. Расход топлива за ходовое время судна за месяц
4.4. Чувствительность математической модели
5. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАТЕЖТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И ОБЛАСТЬ ЕЕ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ
5.1. Подготовка машинных экспериментов
5.1.1. Основные характеристики судна и его энергетической установки
5.1.2. Исследованные проектные варианты топливной системы
5.2. Использование математической модели для выбора оптимального проектного варианта топливной системы
5.2.1. Проектные варианты топливной системы для топлива марки ДМ
5.2.2. Проектные варианты топливной системы для различных марок топлива

и элементов. Иными словами, производится декомпозиция "черного ящика” до уровня элементов и синтезируется внутренняя структура топливной системы (см.рис.2.1). При этом в качестве части исходных данных используются соответствующие детерминированные параметры системы, полученные при рассмотрении внешней модели.
В результате проведения исследований с помощью внутренней модели становится возможным оценить влияние отдельных элементов на топливную систему в целом. Машинные эксперименты с использованием модели позволяют, таким образом, определить те параметры и характеристики элементов, которые должны обеспечивать оптимальность компоновки системы в соответствии с принятым критерием эффективности.
Совокупная математическая модель процесса функционирования топливной системы, состоящая из внешней и внутренней моделей, на начальных стадиях проектирования строится в упрощенном виде. Так в ней не учитываются входящие в состав системы трубопроводы в связи с недостатком информации о них на ранних стадиях, и в виду того, что при разных проектных вариантах топливной системы проектируемого судна примерное расположение и суммарная масса трубопроводов существенно не меняются. Далее рассматриваются обе части математической модели в отдельности с подробным описанием основных зависимостей, существующих ограничений и принятых допущений,
2.4.2. Определение области возможных технических решений.
Внешняя математическая модель
Внешняя математическая модель является представлением сис-