【正文】 武 漢 理 工 大 學(xué)全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生開(kāi)題申請(qǐng)表學(xué)院： 能源與動(dòng)力工程 專業(yè)： 動(dòng)力工程 年級(jí)：能動(dòng)152 班 研究生姓名葛善波導(dǎo)師姓名王志華申 請(qǐng)理 由本人已修完個(gè)人培養(yǎng)計(jì)劃中的全部課程，成績(jī)合格（見(jiàn)附表），并已完成必修環(huán)節(jié)。本人已修完個(gè)人培養(yǎng)計(jì)劃中的全部課程，包括必修環(huán)節(jié)，成績(jī)合格（見(jiàn)附表）。研究生簽字： 年 月 日導(dǎo) 師意 見(jiàn) 導(dǎo) 師 簽 字： 年 月 日學(xué) 院意 見(jiàn)主管領(lǐng)導(dǎo)簽字（章）： 年 月 日注：1. 學(xué)院受理開(kāi)題申請(qǐng)時(shí)間為每年4月份和10月份；2. 各學(xué)院研究生工作辦公室在開(kāi)題受理結(jié)束后一周內(nèi)將本學(xué)院所有開(kāi)題人員進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，報(bào)研究生院培養(yǎng)處。全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生課程成績(jī)表姓 名葛善波入學(xué)年月學(xué) 院能源與動(dòng)力工程專 業(yè)動(dòng)力工程課程名稱類別學(xué)時(shí)學(xué)分成績(jī)學(xué)習(xí)時(shí)間備注動(dòng)力工程綜合實(shí)驗(yàn)（必選）學(xué)位課18177201520161內(nèi)燃機(jī)特性匹配與優(yōu)化 學(xué)位課36285201520161內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程數(shù)值計(jì)算學(xué)位課36284201520161現(xiàn)代信號(hào)分析理論學(xué)位課36273201520161矩陣分析學(xué)位課36282201520161機(jī)械振動(dòng)學(xué)學(xué)位課36274201520161船舶動(dòng)力裝置性能分析學(xué)位課36284201520161第一外國(guó)語(yǔ)（英）學(xué)位課54382201520161自然辯證法概論學(xué)位課18187201520161專業(yè)英語(yǔ)（必選）選修課18183201520161試驗(yàn)與測(cè)試技術(shù)選修課36269201520161數(shù)值計(jì)算學(xué)位課36265201520162船舶機(jī)械可靠性與故障診斷講座選修課36283201520162艦船電力推進(jìn)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)控制技術(shù)講座選修課36280201520162課程總學(xué)分：26學(xué)位課學(xué)分：19學(xué)位課平均成績(jī)：學(xué)院對(duì)以上成績(jī)的真實(shí)性進(jìn)行確認(rèn)：經(jīng)審查，上述成績(jī)真實(shí)有效。 審核人簽字： 年 月 日研究生選題報(bào)告書（供全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生用）選 題 題 目船舶中央冷卻系統(tǒng)半實(shí)物仿真設(shè)計(jì)研 究 生 姓 名 葛善波 入 學(xué) 年 月 2015年9月 導(dǎo) 師 姓 名 王志華 職稱 副教授 副 導(dǎo) 師 姓 名 鐘碧良 職稱 教授 所 屬 學(xué) 院 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 專 業(yè) 動(dòng)力工程 研 究 方 向 船舶動(dòng)力機(jī)械性能優(yōu)化與運(yùn)用保障 選題報(bào)告時(shí)間： 2016 年 9 月 1 日說(shuō) 明1．選題報(bào)告可打印或用黑色鋼筆逐欄填寫，要求字跡清晰，文句通順。2．選題報(bào)告所列各欄內(nèi)容要詳細(xì)填寫、要求重點(diǎn)突出。3．選題報(bào)告于第三學(xué)期開(kāi)始，最遲不能超過(guò)第四學(xué)期末完成。4．選題報(bào)告是中期考核篩選工作的一部份，選題報(bào)告不合格者不得進(jìn)入論文工作階段。5．自備案之日起，滿8個(gè)月后方可進(jìn)行論文答辯。注：1．一至三的內(nèi)容可打印加頁(yè)（空表可在校園網(wǎng)上下載），四至五的內(nèi)容，用碳素墨水填寫在表內(nèi)。2．研究生將選題報(bào)告完成后交各學(xué)院備案，論文答辯后，由答辯委員會(huì)秘書將此表與《碩士學(xué)位申請(qǐng)及評(píng)定書》等材料一同交院（系）學(xué)位評(píng)定分委員會(huì)轉(zhuǎn)校學(xué)位辦公室。全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生選題報(bào)告書一、文獻(xiàn)查閱報(bào)告：（附所閱讀的主要文獻(xiàn)至少40篇以上）動(dòng)力裝置是船舶的“心臟”，而冷卻系統(tǒng)是船舶動(dòng)力裝置不可或缺的組成部分，用于冷卻整個(gè)船舶發(fā)熱部件，保證所有設(shè)備在運(yùn)行工況下正常工作，其主要作用為通過(guò)流通循環(huán)外部介質(zhì)冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備。目前船舶中央冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用海水定排量方法，在低溫水和高溫水系統(tǒng)中增加三通閥進(jìn)行冷卻水隨動(dòng)旁通法，機(jī)艙通風(fēng)系統(tǒng)也是定排量通風(fēng)法，整個(gè)系統(tǒng)的能耗穩(wěn)定，不會(huì)跟隨外部環(huán)境和柴油機(jī)運(yùn)行功率進(jìn)行（把進(jìn)行改成而）調(diào)整。為此，國(guó)內(nèi)外有很多學(xué)者開(kāi)展船舶冷卻控制的研究，以提高船舶柴油機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。根據(jù)課題需要，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，并完成文獻(xiàn)閱讀報(bào)告。文獻(xiàn)主要包括以下三大內(nèi)容：1船舶中央冷卻系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用；2 船舶中央冷卻系統(tǒng)建模與仿真；3 船舶中央冷卻水系統(tǒng)溫度控制策略。 船舶中央冷卻系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)是動(dòng)力裝置設(shè)計(jì)中較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊粋€(gè)環(huán)節(jié)，它不但涉及船員的工作環(huán)境，還關(guān)系著船舶的安全性及適用性，所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中不但要滿足船東的要求，還要受到相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的制約。船舶中央冷卻水系統(tǒng)的組成主要包括：高溫淡水回路、低溫淡水回路、海水回路，現(xiàn)對(duì)其做詳細(xì)闡述。高溫淡水回路的主要功能是冷卻主機(jī)燃燒室部件，防止燃燒室部件過(guò)熱或過(guò)冷（有點(diǎn)矛盾，冷卻怎么能防止過(guò)冷，要么前面就不說(shuō)是冷卻，說(shuō)是維持部件的工作溫度），保證主機(jī)機(jī)械處于正常穩(wěn)定的工作狀態(tài)。高溫淡水系統(tǒng)主要換熱設(shè)備有主機(jī)缸套、高溫淡水三通閥和造水機(jī)。在主機(jī)出口溫度調(diào)節(jié)閥的作用下，冷卻水經(jīng)過(guò)主機(jī)出來(lái)的溫度保持在 85℃。然后經(jīng)過(guò)除氣箱與膨脹水柜來(lái)補(bǔ)充泄漏的水、除去系統(tǒng)中的空氣，然后一部分高溫水通過(guò)造水機(jī)。造水機(jī)主要是利用主機(jī)缸套冷卻水的熱能汽化海水以制取淡水。高溫淡水在缸套水冷卻器中由低溫淡水冷卻后，再次進(jìn)入主機(jī)冷卻主機(jī)燃燒室部件，進(jìn)而循環(huán)利用。低溫淡水在中央冷卻水泵的作用下，送至中央冷卻器淡水入口，在中央冷卻器中將熱量傳遞給海水，溫度降低。從中央冷卻器淡水出口排出的低溫淡水經(jīng)三通調(diào)節(jié)閥作用與未經(jīng)冷卻的低溫淡水混合，混合后的水溫應(yīng)符合三通調(diào)節(jié)閥的設(shè)定要求。然后低溫淡水經(jīng)由低溫淡水管路送至上述各個(gè)換熱設(shè)備對(duì)滑油、缸套冷卻水、空氣等進(jìn)行冷卻，經(jīng)換熱設(shè)備吸熱后重新回到中央冷卻水泵的入口進(jìn)行下一輪循環(huán)。低溫淡水回路的主要設(shè)備有低溫淡水冷卻器、主機(jī)滑油冷卻器、主機(jī)高溫淡水冷卻器、主機(jī)空氣冷卻器、空壓機(jī)、中間軸承和冷藏裝置等。海水系統(tǒng)構(gòu)成比較簡(jiǎn)單，海水從低位海底門或高位海底門進(jìn)來(lái)，經(jīng)三臺(tái)主海水泵輸送給（把給改成至）低溫淡水冷卻器海水入口側(cè)，在低溫淡水冷卻器內(nèi)與低溫淡水進(jìn)行熱交換后從海水出口側(cè)排出，部分海水直接由海水管路送至舷外，部分海水在海水入口溫度調(diào)節(jié)閥的作用下返回到海水泵入口。綜上所述，與其他冷卻系統(tǒng)形式相比，中央冷卻系統(tǒng)有以下優(yōu)勢(shì)：（1）腐蝕性的海水僅流經(jīng)海水管系，不直接接觸各個(gè)換熱設(shè)備及冷卻器，海水管系的簡(jiǎn)化降低了腐蝕影響，減少了維護(hù)工作；（2）主柴油機(jī)缸套由高溫淡水單獨(dú)冷卻，可保證溫度穩(wěn)定，基本不受外界環(huán)境變化的影響，主機(jī)可在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，提高主機(jī)的熱效率；（3）閉式循環(huán)的高、低淡水系統(tǒng)作為該冷卻系統(tǒng)的主要組成部分，可保證常年清潔，減輕了回路內(nèi)換熱設(shè)備的污垢問(wèn)題，從而提高了系統(tǒng)的可靠性及使用壽命。馬量[1]對(duì)船舶主機(jī)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)概述，其主要內(nèi)容包括：主機(jī)中央冷卻水系統(tǒng)的概念、組成，包括海水系統(tǒng)、低溫淡水系統(tǒng)、高溫淡水系統(tǒng)等。在文中，闡述了中央冷卻水系統(tǒng)的三種基本型式：獨(dú)立式中央冷卻系統(tǒng)、混流式中央冷卻系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)中央冷卻系統(tǒng)，并詳述了中央冷卻水系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：冷卻水溫度穩(wěn)定，不受工況變化；淡水循環(huán)可多年保持清潔，減小裝置受腐蝕影響。馮長(zhǎng)順、金小闖[2]在《機(jī)電信息》一刊中對(duì)冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求、注意事項(xiàng)做了詳細(xì)闡述。文中闡述了海水冷卻系統(tǒng)、淡水冷卻系統(tǒng)的組成特點(diǎn)，并詳細(xì)介紹了獨(dú)立式完全中央冷卻系統(tǒng)、混流式完全中央冷卻系統(tǒng)、中央冷卻系統(tǒng)各部件的組成與連接方式，以及各自對(duì)應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)。文中介紹了GL級(jí)的E級(jí)冰區(qū)加強(qiáng)船舶、DNV級(jí)的ICE—C級(jí)冰區(qū)加強(qiáng)船舶和具有1985年芬蘭—瑞典冰線規(guī)則IC符號(hào)的船舶，以及它們各自的海水箱尺寸、吸入口位置高度、焊接工藝等技術(shù)要求規(guī)范。 孔韡[3]以環(huán)境污染和能源短缺為背景，對(duì)船舶冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究，使之更適應(yīng)工程船舶的特點(diǎn)，減少碳排放并提高經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)分析工程船舶的特點(diǎn)，進(jìn)而討論工程船舶的冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，特別是其與運(yùn)輸船型的冷卻水系統(tǒng)異同之處；提出對(duì)冷卻水系統(tǒng)的淡水側(cè)設(shè)計(jì)改進(jìn)的重點(diǎn)在于優(yōu)化船用設(shè)備的冷卻參數(shù)，并總結(jié)了船用設(shè)備冷卻參數(shù)的估算方法；對(duì)板式冷卻器總傳熱系統(tǒng)變化的研究中總結(jié)出海水測(cè)（到底哪個(gè)側(cè)字）需求的海水量隨著海水溫度和系統(tǒng)熱負(fù)荷而改變的規(guī)律，并在計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上，（逗號(hào)可以刪掉）討論采用變頻/雙速海水泵的優(yōu)點(diǎn)和限制條件。（改成：對(duì)采用變頻/雙速海水泵的優(yōu)點(diǎn)和限制條件進(jìn)行了討論）唐強(qiáng)[4]通過(guò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行能耗分析，表明采用變頻技術(shù)后，實(shí)現(xiàn)（了）不同工況下冷卻海水流量的連續(xù)變化，充分利用了海水的冷卻能力，節(jié)能效果顯著，有利于降低船舶運(yùn)營(yíng)成本；通常船舶中央冷卻控制系統(tǒng)采用的控制方案存在非線性等特點(diǎn)，以及傳統(tǒng)PID控制器在跟蹤設(shè)定值和抑制擾動(dòng)方面存在一定的缺陷，在很多情況下達(dá)不到理想的控制效果，為了改善控制品質(zhì)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)中央冷卻系統(tǒng)進(jìn)行智能控制，建立了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器模型，并應(yīng)用到系統(tǒng)的變工況動(dòng)態(tài)研究中。結(jié)果表明，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制不僅實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的變頻控制目標(biāo)，并且具有很強(qiáng)的自適應(yīng)性和抗干擾性，改善了冷卻水系統(tǒng)的控制性能。陳偉智[5]從系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)角度出發(fā)，開(kāi)展了三項(xiàng)工作：第一，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)船舶中央冷卻系統(tǒng)投資運(yùn)營(yíng)成本分析，針對(duì)海水泵組能耗過(guò)高的現(xiàn)象，根據(jù)水泵相似原理與傳熱學(xué)原理，提出海水泵組變頻調(diào)速控制方案；第二，為控制中央冷卻系統(tǒng)核心設(shè)備板式冷卻器的采購(gòu)成本，提出設(shè)計(jì)原則并建立設(shè)計(jì)選型流程；第三，為達(dá)到平衡系統(tǒng)