2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、船舶蒸汽動力裝置是我國船用主要動力裝置之一。近年來國內(nèi)船舶行業(yè)發(fā)展迅速,其對蒸汽動力系統(tǒng)的經(jīng)濟性和環(huán)保性要求也日益提高。目前國內(nèi)采用的能量分析法僅從數(shù)量的角度對系統(tǒng)經(jīng)濟性進行分析,無法揭示用能的薄弱環(huán)節(jié)。因此利用先進熱力學(xué)分析方法挖掘系統(tǒng)用能潛力,提高系統(tǒng)的經(jīng)濟性成為當(dāng)前研究的重點。利用熱力學(xué)理論與計算機仿真技術(shù),對小型船舶蒸汽動力系統(tǒng)進行了熱力學(xué)分析及優(yōu)化,并以此為基礎(chǔ)開發(fā)出一套可視化熱力系統(tǒng)分析軟件。
   在熱力學(xué)第一定律

2、基礎(chǔ)上,利用熱質(zhì)平衡原理驗證了小型蒸汽動力系統(tǒng)產(chǎn)汽量滿足不同工況下設(shè)備用汽量需求,并對系統(tǒng)中各設(shè)備進行設(shè)計計算,給出了系統(tǒng)的最終配置。在此基礎(chǔ)之上,對鍋爐進行熱力計算,驗證了設(shè)計的合理性,同時對汽輪機、凝汽器以及儲汽筒進行了性能計算為后文(火用)分析打下基礎(chǔ)。利用MATLAB/SIMULINK搭建仿真模型,對系統(tǒng)在不同工況下供汽進行性能分析,得知:單獨向汽輪機供汽時,鍋爐效率隨系統(tǒng)負(fù)荷降低而增加并且得到汽輪機排出的汽體仍處于過熱狀態(tài)是導(dǎo)

3、致循環(huán)效率低下的原因;單獨向儲汽筒供汽時,在保持充汽初壓不變情況下,隨著初壓與終壓壓差的減小,充汽質(zhì)量與充汽時間降低,閃蒸比例增加,同時得到儲汽筒是一個節(jié)能設(shè)備,可利用其制造或儲存大量能量;同時供汽時,如若鍋爐供汽量保持不變,則儲汽筒的充放汽循環(huán)時間將增加;最后將實驗數(shù)據(jù)與理論計算數(shù)據(jù)對比,對比結(jié)果驗證了計算的準(zhǔn)確性,并可以利用理論計算方法為實際運行提供理論支撐與指導(dǎo)。
   為了了解系統(tǒng)中各個設(shè)備的用能情況,深入分析用能薄弱環(huán)

4、節(jié),在熱力學(xué)第二定律的基礎(chǔ)上,利用(火用)分析方法,對小型蒸汽動力系統(tǒng)各設(shè)備進行了(火用)分析,結(jié)果顯示,在汽輪機單獨運行時,不同工況下,鍋爐的平均(火用)損失系數(shù)為69.4%,凝汽器為11%,汽輪機為6.8%,不難看出鍋爐是系統(tǒng)用能的薄弱環(huán)節(jié);利用鍋爐(火用)分析白箱模型對其(火用)損進行了較為詳細(xì)的計算,得到傳熱過程(火用)損、燃燒過程(火用)損、排煙(火用)損占主要比例的結(jié)論,應(yīng)該通過改善燃燒和減小傳熱溫差的方式降低其(火用)損失

5、;對不同工況下儲汽筒充汽以及放汽過程的(火用)損進行了計算并做了分析,得知充汽過程(火用)損失要高于放汽過程的(火用)損失。
   基于熵產(chǎn)最小原理,運用有限時間熱力學(xué)的方法,建立了內(nèi)可逆卡諾循環(huán)模型,并用平均溫度法確定了冷熱源最佳溫差方程,結(jié)合實際參數(shù)對系統(tǒng)進行優(yōu)化分析,得知最佳吸熱溫差與放熱溫差分別為183.4℃和6.93℃以及熱力系統(tǒng)的平均放熱溫度過高是造成整個循環(huán)效率低下的主要原因。
   利用GUI圖形可視化界

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