动力系统是舰艇的心脏,其工作能力和运行状态决定着舰艇的综合性能。随着现代舰艇技术的发展,舰艇动力系统装置获得了快速的发展。由原来常用的蒸汽轮机、柴油发动机到现在基于各种联合循环的驱动方式,舰艇动力系统的功率和效率越来越高。COGES系统是近年来出现的一种新的联合循环方式。
本项目利用EES软件对COGES系统进行了热力学第一第二定律分析,将其与以往其他驱动方式进行了比较,分析其优点与不足。并对COGES系统中燃气轮机部分的压气机压比、透平进口温度、蒸汽轮机部分的流量以及蒸汽轮机的运行工质进行了选择优化以使其效率和功率达到最大。
调研COGES系统的有关参数,设计合理的热力学模型与COGES系统的模型相符合,了解COGES系统相对于普通的单燃气、单蒸汽循环的优缺点,学习余热锅炉的工作过程,计算余热锅炉的效率,计算仿真模型的热力学参数并与文献验证,优化部分热力学参数达到较高的效率和功率。学习EES软件的使用,加深对工程热力学的理解,掌握热力系统的设计方法。
EES计算了做功、㶲、熵等参数并与文献的数据符合的较好,考察了压比对效率的影响,压比对做功的影响,乏汽温度对效率和做功的影响,透平等熵膨胀干度对做功和效率的影响,在最终的结果中,各类校核差别在工程所允许的误差之内,与手册和科学文献中参数能够对应。
同时给出了102个参数,获得了循环翔实的数据,使得循环过程能够清晰全面的展示,基本达到了立项目标,可以选择部分参数进行后期的优化计算。设计了干度等于0.64作为效率和做功较高的工况。