【正文】 . [9]賈月梅 .流體力學(xué) .北京：國防工業(yè)出版社 . 20xx. [10] 梁彥超 .某船機艙通風(fēng)系統(tǒng)模擬分析及優(yōu)化設(shè)計 .上海交通大學(xué)碩士論文 .20xx 基于 MATLAB 的船舶通風(fēng)系統(tǒng)仿真 28 致 謝 我衷心感謝導(dǎo)師 沈 智鵬 老師在學(xué)習(xí)與生活上一直給我的無微不至關(guān)懷，指點我學(xué)習(xí)研究中應(yīng)注意的問題，更指引我正確從事科學(xué)研究的思維與方法，并提供了大量的學(xué)術(shù)資料，大大開闊了我的視野，并在撰寫論文的過程中對我傾心指導(dǎo)。anjian1C==1) if(anjian1C==1) set(,39。%工作間剩余 cC3=totalC1*bC。,num2str(totalC5))。 r11C=Rv/(str2double(r4)*str2double(r2))。 R2mC=num2str(r19C)。%得到室內(nèi)的空氣壓力 m22C=m1CP/str2double(r4)。%室內(nèi)溫度 34 機房 txt14=R2mC。%每秒鐘的氣體體積 基于 MATLAB 的船舶通風(fēng)系統(tǒng)仿真 30 txt12=R1。 m34C=num2str(m2C)。%每秒鐘的總質(zhì)量 if(k5C==1) %判斷排風(fēng)機 slid9 開關(guān) r20C=str2double(T1C)+str2double(t5)。,num2str(cC4))。 set(,39。%集控室剩余 cC1 = dC*str2double(r3C)。value39。 本次畢業(yè)設(shè)計通過對 船舶通風(fēng)系統(tǒng) 及其控制系統(tǒng)的仿真研究，將本專業(yè)本科所學(xué)的 MATLAB，船舶機艙控制系統(tǒng) 和自學(xué)的輪機自動化 和 MATLAB 人機界面設(shè)計等內(nèi)容很好的融合到了一起，起到了對于知識的系統(tǒng)總結(jié)和靈活運用的效果，也對今后工作，學(xué)習(xí)所需的嚴謹而系統(tǒng)的思維進行了培養(yǎng)。同時，在運行到一定時間后， 我們也可以 控制閥值的開度以及變?nèi)蒿L(fēng)機功率， 進而改變進入或者排出的空氣量的大小 ，以達到工作所要求的工況條件。運行中 便 可以 開始操作各個排風(fēng)機進行相應(yīng)的操作，也可以改變開關(guān)的開度來改變供風(fēng)機、排風(fēng)機的進風(fēng)量的大小，進而控制空間內(nèi)的氣壓的大小，最后進行空間內(nèi)氣壓變化與風(fēng)機進氣量，開關(guān)開度之間的關(guān)系分析 。該仿真界面設(shè)計了 各種 優(yōu)化 方便操作者更加快捷的了解界面的制作與操作過程，更加便捷的調(diào)出各個界面的情況，為進行控制提供便利的條件。,39。 set(,39。string39。,in211)。 in28=getappdata(0,39。out5jj39。)。 每一個 txtX 數(shù)據(jù)都是一個密閉空間的數(shù)據(jù)，傳導(dǎo)運用了 MATLAB 強大的函數(shù)支持，即 setappdata 輸出，同時用 getappdata 函數(shù)獲得輸入的數(shù)據(jù)，在密閉空間的子界面中顯示出來，實現(xiàn)代碼如下： function timercallback(obj, event, handles) in=getappdata(0,39。out7jj39。,txt4jj)。 setappdata(0,39。 %得到每秒鐘進入的氣體質(zhì)量 txt5jj=num2str(M34jj)。string39。10100039。OFF39。 r17=str2double(T0)+str2double(t5)。)。%相對于外界的體積 % 這里的全局變量 global kj 是更新數(shù)據(jù)的標(biāo)志位， global anjian1j 是判斷 供 風(fēng)機的按鍵是否開啟，這些與定容排風(fēng)機系統(tǒng)相似。 r13j=r11j/r12j。value39。 根據(jù)仿真圖，實現(xiàn)變?nèi)菖棚L(fēng)機的仿真。 end 以上代碼實現(xiàn)了 各個數(shù)據(jù)的更新操作使得仿真的數(shù)據(jù)更能接近實際的情況，并且為仿真 接近真實性提供了一個方便的途徑。%設(shè)置更新標(biāo)志位歸零使其繼續(xù)進行操作 set(,39。,num3C)。 set(,39。value39。)。%更新外界的溫度 r4=get(,39。string39。)。 totalC5=str2double(39。039。)。string39。039。每一個密閉空間都有這個變量來記憶室內(nèi)的氣體質(zhì)量。 m1CP=(MC+str2double(m34C))*str2double(t7)*r20C/(str2double(t8)*str2double(VC))。%室內(nèi)溫度 34 機房（變） r19C=R2C*dC。 R1=num2str(r18)。 set(,39。 cC4=totalC3*dCDi。)。 圖 系統(tǒng)模塊 1 仿真界面 基于 MATLAB 的船舶通風(fēng)系統(tǒng)仿真 16 根據(jù)仿真圖，實現(xiàn) 定容 排風(fēng)機的仿真。同時，運用 ActiveX Control 控件設(shè)計一個壓力表，進行顯示當(dāng)前室內(nèi)的相對氣壓，進而可以直觀的展現(xiàn)室內(nèi)氣壓狀況，為控制氣壓提供依據(jù)。 （ 3）各個密閉空間運用 Push Button 仿真，其目的是為了按下按鍵后可 調(diào)出該空間的相關(guān)參數(shù)以及空間內(nèi)氣壓的變化。在MATLAB 強大的函數(shù)、矩陣運算支持下進行方針設(shè)計可以更加接近實際的情況。這些工具方便用戶使用 MATLAB 的函數(shù)和文件，其中許多工具采用的是圖形用戶界面。本課題主要是對機械排風(fēng)進行仿真 。 然后我們分別介紹定容和變?nèi)菖棚L(fēng)機的數(shù)學(xué)模型。V 為相對于外界的空氣體積。 我們可以推 導(dǎo) 出風(fēng)機系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，進而進行數(shù)值仿真。如果壓強、溫度和體積都采用國際單位（ SI）， R= 帕 有些葉輪的葉片安裝角是可以調(diào)整的， 通過調(diào)整葉片安裝角可以改變 風(fēng)機的性能參數(shù)。 分別為： （ 1） 帶有工作間排風(fēng)機的，進風(fēng)量可調(diào)的密閉的工作間模塊； （ 2） 無工作間排風(fēng)機的，進風(fēng)量可調(diào)的密閉的工作間模塊； （ 3） 有工作間排風(fēng)機的，進風(fēng)量不可主動調(diào)節(jié)的工作間的模塊； （ 4） 整個甲板艙的密閉工作間模塊； 各個風(fēng) 機系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模 因為船用風(fēng)機都是軸流式風(fēng)機，我們先介紹一下軸流風(fēng)機的工作原理。主要是通過可調(diào)風(fēng)量大小的供風(fēng)機為 1,2 號發(fā)電機以及主機艙底層提 供合適的風(fēng)量，進而為發(fā)電機的穩(wěn)定運行提供條件。 FA 系列船用軸流通風(fēng)機可匹配 500HZ，380V 或 440V 船用三相的異步電動機。 第三層甲板與底層甲板組成的空間主要存在 有 分油機間， 分油機是一種離心式沉淀設(shè)備，作用是將待分離油中的雜質(zhì)顆粒和水分分離，基本原理是利用分離盤之間的微小間隙和分油機高速旋轉(zhuǎn)的離心力將雜質(zhì)顆粒和水分等密度較大的成分 分離出去。其中工作間有單獨的排風(fēng)機， 以達到 為其中的工作人員及時有效的提供生活必須的空氣以及保持室內(nèi)的氣壓 、溫度 提供有 力支持。 該通風(fēng)管道網(wǎng)絡(luò)圖是集裝箱船舶的縱向剖面圖，其把實船縱向分為五個獨立密閉的空間，其劃分 是依據(jù)實船甲板布局以及通風(fēng)管網(wǎng)絡(luò)形態(tài)設(shè)定的 。根據(jù)實際的參數(shù)建立以下 模型： (1)建立 通風(fēng)管道網(wǎng)絡(luò)界面。 基于 MATLAB 的船舶通風(fēng)系統(tǒng)仿真 3 課題研究 的 主要任務(wù) 機艙通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的主要任務(wù)就是根據(jù)艙內(nèi)設(shè)備的工況確定供風(fēng)量并根據(jù)設(shè)備的布置確定各個供風(fēng)口的大小、型式及布置。在眾多因素中，機艙的溫度對工作人員的影響可以說是最大的。工作環(huán)基于 MATLAB 的船舶通風(fēng)系統(tǒng)仿真 2 境影響著柴油機氣缸內(nèi)的實際空氣量，因此隨著機艙通風(fēng)狀況的變化，機艙內(nèi)的氣壓、溫度、濕度都會發(fā)生變化，進入 氣缸內(nèi)的空氣量也隨之變化，并對柴油機的工況構(gòu)成影響。為了提高自然通風(fēng)效率，常利用艙室的外壁上 對風(fēng)的一面壓力增大，逆風(fēng)的一面壓力降低的原理，把通風(fēng)斗和通風(fēng)筒制成各式各樣。船舶機艙是船舶的動力中樞 — 心臟， 是人 力資源、環(huán)境資、物質(zhì)資源、管理資源的集合， 是輪機人員進行管理的場所。 phase. Each ship’s system can be modeling and simulation. Ship engine room is the driving force, power is the engineer who managed the place. To ensure that the cabin power and auxiliary equipment running efficiently and to provide staff with a fortable working environment, It must be established and maintained in the cabin suitable environmental conditions. It is the ship engine room ventilation purpose . Currently in the design of production units, based on experience to design vessels are mechanical ventilation system in order to ensure the appropriate cabin environment. This article is based on matlab platform for ship ventilation duct works 39。船舶機艙是船舶的動力、電力中心，是輪機人員進行管理的場所。 本文主要 是基于 MATLAB 平臺，針對船舶通風(fēng)管道網(wǎng)絡(luò)進行‘?dāng)?shù) 字化’的仿真。s engine room ventilation system air pressure changes in the longrunning and provide a theoretical reference. The simulation is based on the container ship ventilation duct work design, through the fan system and differences between the various modules confined space ventilation ducts on the ship is classified works, and thus on the division of fixed, variable volume fan system module subsystem for digital modeling and simulation interface, while the confined space under each subsystem modules for digital modeling and simulation interface, and ultimately achieve the ventilation ducts of the work interface, while realtime control fan air flow and various valves valve confined space value, and thus the cabin pressure control and stability, and can dynamically change in air pressure trend display requirements. Key words： exhaust (supply) fan。 通風(fēng)方式一般分為自然通風(fēng)和機械通風(fēng)兩類。 機械通風(fēng)由軸流風(fēng)機、通風(fēng)管道、布風(fēng)器組成。因此將機艙的溫度控制在一定的范圍內(nèi)，對機械設(shè)備的正常工作是非常必要的。概括起來，機艙通風(fēng)設(shè)備應(yīng)該實現(xiàn)以下功能： （ 1）為主機、輔機和鍋爐等燃燒設(shè)備提供必需的燃燒用空氣量； （ 2）帶走設(shè)備的散熱量，保持機艙內(nèi)的適當(dāng)溫度。然而這種方法并不能得到整個機艙內(nèi) 的空氣的溫度場和速度場的分布，所以無法對一個通風(fēng)系統(tǒng)的完善程度做出精確的判斷和評價。 (4)利用 MATLAB 語言以及 GUI 編輯界面 實現(xiàn)實際的控制操作。這些資源的 高效 運行以及合理 安排 是通過八個送（排）風(fēng)機為它們提供合理的通風(fēng)換氣的空氣來實現(xiàn)的 ， 這樣 為機器運行、工作人員生 存， 為船舶運輸安全 提供合理的保障，進而使得船舶高效地運行 。為了讓自動化設(shè)備達到最佳的運行狀態(tài)，要安排合理的通風(fēng)散熱設(shè)備進行通風(fēng)換氣，進而維持艙室內(nèi)溫度，壓強，含氧量的穩(wěn)定。 同時底艙 底 要保持合適的正壓以保證尾軸洞不會因為負壓差而進水 ，為船舶的安全提供保障 。該系統(tǒng)主要由 兩個風(fēng)機組成，一個定容供風(fēng)機和一個機艙排風(fēng)機。/min*pa) 型號 1,2 號機艙送風(fēng)機 2 3500/2330 500/220 FAB1851 3 號機艙送風(fēng)機 1 3500 500 FAB1851 4 號機場送風(fēng)機 1 3500 500 FAB1408 機艙排風(fēng)機 2 1800 150 FAB1851 分油機區(qū)送風(fēng)