船舶余热海水淡化系统关键零部件建模与仿真分析开题报告
2020-05-02 17:11:13
1. 研究目的与意义(文献综述)
地球是一个蓝色的星球。海洋的面积占地球总面积的78%,所以航运业是推进人类社会不断发展的重要产业。船舶在航行中,尤其是远洋船舶,每天都需要消耗大量大量淡水,一方面作为船舶正常运行的补给水,另一方面满足船员日常饮用和生活用水。如果全部都依靠岸上一次性储运,不仅降低船舶运营的经济性,也会影响船舶的安全性。因此海水淡化装置成为当今大多数船舶必不可少设备。
海水不能直接作为船舶正常运行的补给水,在船舶航行中能自产出日用淡水和锅炉和柴油机机冷却水补给水成了迫切需求,这样可以保证船舶上的淡水供应和船员健康饮用,同时也能减少船舶的淡水容积,从而提高经济性和续航能力。
1593年人类进入帆船时代,人们用大型帆船远涉重洋,曾用蒸馏器补充日常所需淡水[1]。随着船舶动力装置的不断提高和改进,船舶吨位和续航能离相应获得提高,要求蒸馏器所提供的淡水数量和品质也随之提高。在20世纪50年代前,船用海水淡化以单效和多效浸管式蒸馏为主,1941年压气蒸馏器样机安装在潜水艇上后,实现了潜水艇自给自足的梦想。美国在1948年级开始在民用船舶上采用闪发式蒸馏装置[2]。但该技术耗能高、易结垢、产水成本高、水质稳定相差。随着反渗透海水淡化技术商业化,船用反渗透海水淡化装置也随之出现。1958年苏联第一台电渗析海水淡化装置安装于“图拉”号轮船。上世纪六十年代,反渗透(ro)海水淡化装置在内燃机或燃气轮机推动的舰船上开始应用。近些年海水淡化技术已经发展十分成熟,工业中长使用的方法如下:多级闪蒸(msf)、多效蒸发(med)、反渗透(ro)、压汽蒸馏(vc)、电渗析(ed)、太阳能蒸发等。从1948年美国开始在船舶上采用闪蒸式蒸馏海水淡化装置一直到20世纪80年代中期船用海水淡化装置主要采用蒸馏法,目前船舶市场中蒸馏法海水淡化装置仍是主导产品。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究内容
海水淡化装置是远洋船舶必不可少的设备之一,其造水品影响着船舶运行与船员的生命安全。本文主要对海水淡化装置进行蒸发式造水机的结构和工作原理分析、建立冷凝器及蒸发器的数学模型、利用matlab/simulink仿真平台搭建其仿真模型、进行仿真计算,验证其稳定性和准确性进而对模型进行优化。
2.2研究目标
3. 研究计划与安排
(1)查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需技术方案及措施。确定方案,完成英文翻译、文献阅读报告及开题报告。 (第1周—第3周)
(2)查找并阅读文献,总结归纳国内外海水淡化技术的发展现状及工作特性,船用海水淡化装置工作原理。 (第4周—第5周)
(3)学习建模软件和模态分析软件相关基础知识及软件的使用方法。(第6周—第8周)
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 吴甲斌. 船用海水淡化装置[m] . 北京: 人民交通出版社,1985..
[2] y.takashima. studies on liquid jet gas pumps [j].j.sci-res.inst,1952,(46):230-246.
[3] chung hanshink,wibowo supriyanto, fajar beneration system model [j] mechanical science and technology,2012,26(2):421-426.