【正文】 穩(wěn)定的運行，進而為船舶的穩(wěn)定長期高效的運行提供合理的條件。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備，作用是將待分離油中的雜質顆粒和水分分離，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的離心力將雜質顆粒和水分等密度較大的成分分離出去。它的高效運行也是船舶運行一個必不可少的條件。同時尾軸有軸強制風機為此層空間的安全提供的更進一步的雙保險，也為空間內維持一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)提供了合理的氣壓、溫度支持。此公司生產的FA系列船用軸流通風機可輸送含有鹽霧的海洋空氣和含有油霧等微腐蝕性空氣。FA系列船用軸流通風機可匹配500HZ，380V或440V船用三相的異步電動機。/min*pa)型號1,2號機艙送風機23500/2330500/220FAB18513號機艙送風機13500500FAB18514號機場送風機13500500FAB1408機艙排風機21800150FAB1851分油機區(qū)送風機1500600FA905軸強制風機1500120FA852機艙工作間排風機120500FA352 風機系統(tǒng)分類通過風機系統(tǒng)網絡可知，其風機系統(tǒng)可大致分為四個部分。該系統(tǒng)主要由兩個風機組成，一個定容供風機和一個機艙排風機。同時，為了保證工作間的高效運轉，單獨配置了一個機艙排風機來進行精確的風量控制。該系統(tǒng)主要由一個變容的供風機配合每個密封艙的自然排風組成。 風機系統(tǒng)模塊2；（3）變容供風機2及其所屬管道所連通的1,2號發(fā)電機和分油機間以及附屬的分油機區(qū)排風機。其主要是為1,2號發(fā)電機以及分油機工作間提供生產生活所必須的空氣，同時為了分油機間的精確的空氣排量，特別安置了一個分油機間排風機以提供保障。為通風換氣提供保障。分別為：（1） 帶有工作間排風機的，進風量可調的密閉的工作間模塊；（2） 無工作間排風機的，進風量可調的密閉的工作間模塊；（3） 有工作間排風機的，進風量不可主動調節(jié)的工作間的模塊；（4） 整個甲板艙的密閉工作間模塊； 各個風機系統(tǒng)的數學建模因為船用風機都是軸流式風機，我們先介紹一下軸流風機的工作原理。主要由集風器、葉輪、導葉和擴散器等組成。 軸流通風機結構簡圖１－集風器，２－葉輪，３－導葉，4－擴散由于風機葉輪的葉片具有一定的斜面形狀，當葉輪在機殼中高速轉動時，使葉輪周圍氣體一面隨葉輪旋轉；一面沿軸向推進，氣體在通過葉輪時獲得能量，壓力升高，進入擴散管后一部分軸向氣流的動能轉變?yōu)殪o壓能，最后以一定的壓力從擴散管流出。軸流式通風機的葉片有各種各樣型式，有板型、機翼型等等。有些葉輪的葉片安裝角是可以調整的，通過調整葉片安裝角可以改變風機的性能參數。（1）風量通風機在單位時間內所輸送的氣體體積稱為風量，又稱流量。（2）風壓通風機出口氣體全壓與進口氣體全壓之差(或進、出口全壓絕對值之和)稱為風機的風壓，也就是氣體進入風機后所升高的壓力，其單位為Pa。 克拉伯龍方程式: ()其中P表示壓強、V表示氣體體積、n表示物質的量、T表示絕對溫度、R表示氣體常數。如果壓強、溫度和體積都采用國際單位（SI），R=K。升/摩爾根據前幾節(jié)介紹的軸流風機的工作原理，性能參數以及相似原理。我們可以推導出風機系統(tǒng)的數學模型，進而進行數值仿真。下面我們依次介紹兩種風機的數學模型。即在T相等的情況下，根據 ，我們可以推到出 ()即在相同的溫度下，空氣的體積與空氣的壓強的乘積是一個固定的常數，其中P為風機所產生的氣體的壓強（Pa），V為風機單位時間內所排出的空氣的體積，為外界的空氣壓強，為相對于外界的空氣體積。我們的目的是是要計算出空氣的質量，進而進行壓強的計算。同樣，通過我們可以推到出以下的公式： ()其中m為空氣的質量，M空氣的摩爾質量（通常為29g/mol）?？諝獾馁|量算出了，排風機的基本數學模型也就準備好了。所謂定容排風機就是在開啟風機后，風機的容量，風機所產生的壓強是固定不變的，所以通過公式()我們可以算出定容風機單位時間內相對于外界的體積與壓強，進而算出氣體的質量，然后進行數字仿真。所以，我們只能通過排風機的相似原理對風機進行計算，進而算出變容排風機的單位時間內所排出的氣體體積。 各個密閉工作空間的數學建模 ?？墒?，由于自然排風的不可控性，本課題沒有對自然排風進行仿真研究，在建立模型時對自然排風只是給定了一個初始排風值。有原理圖可知，密閉空間的氣壓變化是由于空間內氣體質量的變化所引起（在溫度恒定的情況下）。RT這個氣體方程變形式來計算出密閉空間的氣壓變化。有排風機的密閉空間氣壓主要由送風機與排風機的氣體質量差決定。第3章 船舶通風系統(tǒng)的界面設計與仿真實現MATLAB由一系列工具組成。包括MATLAB桌面和命令窗口、歷史命令窗口、編輯器和調試器、路徑搜索和用于用戶瀏覽幫助、工作空間、文件的瀏覽器。用戶可以在命令窗口中將輸入語句與執(zhí)行命令同步，也可以先編寫好一個較大的復雜的應用程序（M文件）后再一起運行。其擁有600多個工程中要用到的數學運算函數，可以方便的實現用戶所需的各種計算功能。本課題運用到的仿真軟件是MATLAB中的GUI圖形用戶設計界面。此次仿真用到了GUI界面下的控件有Push Button、Static Text、Slider、Toggle Button、Edit Text等控件。相對的Edit Text控件是用來顯示可以根據實際情況進行更改的仿真數據。 仿真界面設計與實現根據第一章介紹的某實船的通風網絡管道布置，本課題運用MATLAB GUI中所提供的的控件進行模擬仿真。（2）運用不同顏色的Static Text控件進行通風管道的布置，顏色區(qū)分管道是進風還是出風。（4）運用Slider控件進行進風量，出風量大小的調節(jié)，即開關的仿真。（6）Edit Text控件是設計溫度，壓強參數，目的是為了與實際的溫度壓強保持一致，進行更精確的仿真提供參數量。通過以上各個控件的介紹以及每個控件所要模擬的單元，再通過第一章所給出的船舶通風系統(tǒng)的管道網絡圖，我們可以布置控件進行界面的設計。 船舶通風管道網絡仿真界面在MATLAB GUI 中運用參數傳遞的實現形式，把系統(tǒng)運行時間、每秒鐘進入室內的氣體體積、室內溫度、室內壓強、相對于外界的氣壓、進入室內的氣體的總質量、每秒鐘進入室內的氣體質量、原機房氣體質量、外界氣體密度這些參數顯示在密閉空間界面下，使得此界面能充分的體現出密閉空間的室內情況。同時設計了退出按鍵，為方便的退出界面提供快捷方式。首先先針對一個定容的排風機系統(tǒng)進行介紹。 系統(tǒng)模塊1仿真界面根據仿真圖，實現定容排風機的仿真。value39。anjian1C==1) if(anjian1C==1) set(,39。,39。)。%集控室剩余空氣量 cC1 = dC*str2double(r3C)。%工作間剩余空氣量 cC3=totalC1*bC。 cC2=totalC2*dCShang。 cC4=totalC3*dCDi。 %主機艙底層的空氣量 set(,39。,num2str(totalC5))。string39。 set(,39。,num2str(cC4))。 r11C=Rv/(str2double(r4)*str2double(r2))。 r17=str2double(T0)+str2double(t5)。 R1=num2str(r18)。%每秒鐘的總質量此代碼是依據排風機的型號，我們先設置排風機的容量為‘3500’，并在e4控件中顯示，同時設置r3C變量為風機的總容量，dC為集控室開關的開度，從而得到cC1，即空氣的通氣量。然后進行固定數值的計算，如每秒鐘的進氣量以及外界的溫度等。下面介紹此風機模塊的兩個密閉的工作空間，集控室與工作間的功能實現。%室內溫度34機房（變） r19C=R2C*dC。%得到每秒鐘進入的氣體質量 MC=str2double(39。)*str2double(VC)*str2double(t8)/(str2double(t7)*r20C)。%m34很重要?。。。。?！ m2C=m2C+r19Cstr2double(MzC)。m1CP=(MC+str2double(m34C))*str2double(t7)*r20C/(str2double(t8)*str2double(VC))。 m22Cc=num2str(m22C)。string39。%得到相對壓力end此代碼是該系統(tǒng)模塊的集控室的仿真數學模型，首先先獲得室內的溫度T1C，然后在獲得每秒鐘進入室內的空氣的氣體質量，再加上原室內的空氣的質量，得到此時室內總的質量。每一個密閉空間都有這個變量來記憶室內的氣體質量。同理，工作間的仿真模型也是一樣的，這里就不一一介紹了。value39。string39。039。 set(,39。,39。)。string39。OFF39。 set(,39。,39。)。string39。 totalC1=str2double(39。)。039。 totalC3=str2double(39。)。039。 totalC5=str2double(39。)。039。 R2C=str2double(39。)。%室內溫度34機房（變） r19C=R2C*dC。實現密閉空間零輸入的狀態(tài)。更新數據的代碼如下：if(kCamp。string39。%更新集控室的溫度 T1Workspace=get(,39。)。string39。%更新外界的溫度 r4=get(,39。 )。value39。%更新集控室的開關開度 bC=get(,39。)。value39。%更新主機艙上層的開關開度 dCDi=get(,39。)。value39。 set(,39。,num2C)。value39。 set(,39。,num1C)。value39。 set(,39。,num3C)。value39。 set(,39。,num4C)。%設置更新標志位歸零使其繼續(xù)進行操作 set(,39。,mtt2)。string39。設置中...39。end以上代碼實現了各個數據的更新操作使得仿真的數據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。這里我們就一個較為復雜的變容排風機系統(tǒng)模塊進行建模仿真實現。是基準壓力，是基準的排氣量。 來介紹變容的風機系統(tǒng)。根據仿真圖，實現變容排風機的仿真。仿真代碼如下：if(kj==0)if (get(,39。)amp。string39。value39。%設置變容排風機的當前容量值 totalj=dj*bj。 e1j=djtotalj。 r11j=str2double(r)/(str2double(r4)*str2double(r2))。 r13j=r11j/r12j。 r17=str2double(T0)+str2double(t5)。 R1=num2str(r18)。 r15j=r13j*r14j。%相對于外界的體積%這里的全局變量global kj是更新數據的標志位，global anjian1j是判斷供風機的按鍵是否開啟，這些與定容排風機系統(tǒng)相似。 系統(tǒng)模塊3仿真界面然后介紹一下分油機間的代碼實現，由于分油機間有一個分油機間的排風機，所以與前面介紹的密閉空間有一定的不同，分油機間的排風機仿真代碼如下：if(get(,39。)==1 ) set(,39。,39。)。50039。60039。 r11Cshopj=Rvshopj/(str2double(r4)*str2double(r2))。 r17=str2double(T0)+str2double(t5)。 w22shopj=r11Cshopj*r18。value39。string39。OFF39。 w22shopj=0。以下是分油機間的仿真代碼實現：r20jj=str2double(T1jj)+str2double(t5)。 R2jj=num2str(r19jj)。10100039。%34機房的空氣質量在一大氣壓 m2jj=str2double(m34jj)。 m34jj=num2str(m2jj)。 %得到室內的空氣壓力 m22jj=m1jj/str2double(r4)。string39。 %得到相對壓力分油機間的代碼除了多了一個排風機外，其他代碼實現和其他的密閉空間實現基本相同。仿真代碼如下：txt1jj=dengshu52j。%外界的氣體密度 txt3jj=T1jj。 %得到每秒鐘進入的氣體質量 txt5jj=num2str(M34jj)。%室內的氣體壓力 txt7jj=num2str(m22jj)。 txt9jj=e1j。out1jj39。 setappdata(0,39。,txt2jj)。out3jj39。 setappdata(0,39。,txt4jj)。out5jj39。 setappdata(0,39。,txt6jj)。out7jj39。