第二章 主辅机、锅炉的数学模型及 Simulink 建模

本章先对本课题中所涉及的 12000HP 油服船的排气来源——主辅机、锅炉进行 简单介绍。 此外， 还介绍了本课题进行的主要思路、 本课题的主要仿真软件

——MATLAB/Simulink。 本章重点在由主辅机、锅炉的燃油消耗率来求得最终所要求的排气系统参数的数

学模型，及根据数学模型来建立整个系统的 Simulink 模型，通过其中加入一些结构 的参数及一些根据经验所得的估计值，来模拟出排气参数值。

2。1  12000HP  油服船主辅机及锅炉的排气系统简介

本课题是基于 12000HP 油服船所进行的排气系统的仿真与监测，下面就简单介 绍 12000HP 油服船的主辅机、锅炉及排气系统。

2。1。1 主辅机文献综述

12000HP 油服船是由 4 台主机并车运行提供动力，推动船舶航行；整船的电力则 由两台发电机组提供。

主机：4 台主机中，1 号主机和 4 号主机型号都为 MAN 6L27/38，额定转速为 800r/min，额定功率为 2040kW，最低燃油消耗率为 188g/(kW·h)；2 号主机和 3 号主 机型号都为 MAN 8L27/38，额定转速为 800r/min，额定功率为 2720kW，最低燃油消 耗率为 188g/(kW·h)。

辅机：两台发电机组的型号都为 BAUDOUIN（博杜安） 6M26，额定转速为 1500r/min，额定功率为 330kW，额定功率时燃油消耗率≤205g/(kW·h)。

图 2-1：12000HP 油服船机舱内主辅机的型号及布置情况

2。1。2 热水锅炉

该热水锅炉的型号为 LHS0。35，额定热功率为 350kW，燃料为 0♯轻柴油，燃料 消耗量为 32。9kg/h，循环水量为 20 ㎥/h，出水温度为 90℃，回水温度为 75℃。

图 2-2：12000HP 油服船 LHS0。35 热水锅炉正视图

2。1。3 排气系统

根据油服船的相关规定，该排气系统主要由排气管系、排气波纹管、消音器（带 火星熄灭功能）组成。

2。2 本课题的主要研究内容及课题进行的流程来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766-

本文从 12000HP 油服船排气系统的设计角度出发，首先根据主机在不同的工况 下的不同燃油消耗率作为已知条件，利用 MATLAB/Simulink 模拟仿真出油服船不同 工况下（即不同燃油消耗率）主辅机、热水锅炉的排气参数（包括排气温度、排气流 量、排气压力等），然后利用仿真的数据进行排气系统的设计（排气管系、消音器的 选型等），最终根据选型参数画出 12000HP 油服船排气系统的设计图纸，实现排气 系统的设计。

另外， 为了达到对不同工况下排气系统监测的目的，该课题还将所建立的 Simulink 模型与 WebAccess 联接，将仿真数据反映在 WebAccess 的虚拟仪表盘上， 实现排气系统仿真数据及时有效直观地呈现出来。下面用图来表示该课题进行的流 程