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1、I大连海事大学大连海事大学毕毕 业业 论论 文文基于基于 MATLABMATLAB 的船舶机舱通风系统仿真的船舶机舱通风系统仿真装订线II摘摘 要要世界造船业进入了数字化阶段。船舶的每个系统都可以进行建模与仿真。船舶机舱是船舶的动力、电力中心，是轮机人员进行管理的场所。要保证机舱内动力及辅助设备的高效运行，并为工作人员提供舒适的工作环境，必须在机舱内建立并维持适宜的环境条件，船舶机舱通风的目的就在于此。目前在生产单位的设计中，船舶都依据经验来设计机舱通风系统以保证适宜的机舱环境。本文主要是基于 MATLAB 平台，针对船舶通风管道网络进行数字化的仿真。为船舶通风设备的制造与运行提供一个理论的支
2、持与数字化的体现，为船舶机舱通风系统的长期运行和舱室内气压的变化提供理论参考。此次仿真是基于集装箱船的通风管道网络设计的，通过风机系统和各个密闭空间模块的差异对船舶通风管道网络进行划分归类，进而对划分的定、变容风机系统模块子系统进行数字建模与界面仿真，同时对每个子系统下的密闭空间模块进行数字建模与界面仿真，最终达到对通风管道网络的界面化，同时可以实时的控制风机的风量以及各个密闭空间气阀的阀值，从而对舱室的气压进行控制与稳定,并且可以动态的显示气压变化趋势的要求。关键词关键词：排（送）风机；排（送）风机；通风管道网络通风管道网络；数值仿真；仿真建模；控制系统；数值仿真；仿真建模；控制系统IIIA
3、BSTRACTWorld shipbuilding industry has entered a digital phase. Each ships system can be modeling and simulation. Ship engine room is the driving force, power center.It is the engineer who managed the place. To ensure that the cabin power and auxiliary equipment running efficiently and to provide st
4、aff with a comfortable 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 o
5、rder to ensure the appropriate cabin environment.This article is based on matlab platform for ship ventilation duct networks digital in the simulation. Ventilation equipment for the manufacture and ship operation to provide a theoretical support and reflect the number of sub-oriented, for the ships
6、engine room ventilation system air pressure changes in the long-running and provide a theoretical reference. The simulation is based on the container ship ventilation duct network design, through the fan system and differences between the various modules confined space ventilation ducts on the ship
7、is classified networks, 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 t
8、he network interface, while real-time 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; Ventilation pipeline network; numerical s
9、imulation; modeling; control systemIV目目 录录第 1 章 绪论.11.1 船舶通风系统的概述.11.1.1 船舶通风系统的分类.11.1.2 船舶通风系统的目的.11.2 选题的目的和意义.21.3 课题研究的主要任务.31.4 课题研究的主要内容.3第 2 章 船舶通风系统建模实现.42.1 船舶通风系统管道网络 .42.1.1.通风管道网络图概述.42.1.2 风机型号.52.1.3 风机系统分类.62.1.4 各个工作间模块分类.92.2 各个风机系统的数学建模.92.2.1 轴流式风机的工作原理 .92.2.2 轴流风机的特性 .92.2.3 轴流
10、风机的性能参数 .102.2.4 通风机的相似原理 .102.2.5 克拉伯龙方程式 .102.2.6 风机的数学模型 .112.3 各个密闭工作空间的数学建模.12第 3 章 船舶通风系统的界面设计与仿真实现.133.1 仿真软件介绍 .133.2 仿真界面设计与实现.133.2.1 通风管道网络界面设计 .133.2.2 密闭空间界面设计 .143.2.3 定容排风机系统模块的仿真实现 .153.2.4 变容排风机系统模块的仿真实现 .183.2.5 密闭空间模块的仿真实现 .203.3 仿真界面优化设计.21第 4 章 仿真运行结果与分析.24V4.1 主仿真界面的运行结果 .244.2
11、 密闭空间仿真界面的运行结果 .244.3 运行结果分析 .25结论与感悟.26参 考 文 献.27致 谢.28附录 1 主要程序源代码 .29基于 MATLAB 的船舶通风系统仿真1基于基于 MATLABMATLAB 的船舶通风系统仿真的船舶通风系统仿真第第 1 1 章章 绪论绪论1.11.1 船舶通风系统的概述船舶通风系统的概述随着现代航运业的发展，海上交通运输日益繁忙，船舶趋于自动化，安全成为船舶运输永恒的主题。船舶机舱是船舶的动力中枢心脏，是人力资源、环境资、物质资源、管理资源的集合，是轮机人员进行管理的场所。要保证机舱内动力及辅助设备的高效运行，并为工作人员提供舒适的工作环境，必须在机舱内建立并维持适宜的环境条件，船舶机舱通风的目的就在于此。船舶通风系统就是使用机械或者依靠空气自然流通为船舶舱室进行通风换气的管系。通风方式一般分为自然通风和机械通风两类。一般对于大、中型船舶机舱采用机械通风并设置相应的通风管系；对于小型船舶，大多不设机械通风设备，但也利用机舱棚及风斗进行自然通风。1.1.11.1.1
