振弦原理在船舶轴功率测量中的应用研究

论文摘要

船舶轴功率是船舶设计与建造的重要参数,它是计算转换效率的重要手段。通过对船舶主机各工况下的轴功率测量,可了解和检验船体—主机—推进器三者之间匹配的优劣。本文对轴功率测量的基本原理—振弦原理进行了分析,并探讨了这一原理是如何在工程实际中得到应用的。我们利用振弦原理,以实船测试为手段,通过自主构建的轴功率测量与船舶性能综合监测系统对该理论进行应用研究。通过实船测试数据,分析论证了该系统的实际应用价值,同时,对测量的准确性与可靠性进行了研究。对基于振弦原理的轴功率测量系统的推广与应用提供了研究与参考价值。论文采取理论分析与实船测试相结合的方法,通过对振弦原理的分析,自主构建实验系统并进行实船测试,对轴功率测量系统的具体实现,以及安装、调试与实测中的具体问题进行详细分析与总结。通过对测试数据的分析,验证了系统的可行性;同时,对于测量系统,认识到准确性与可靠性对测量的重要作用并加以重点分析。实船测试结果表明,基于振弦原理对轴功率进行测量是完全可行的。通过对测量误差的合理控制,构建相应的轴功率测量系统通过实船测量试验也验证了该系统可以很好的实现它的设计目标。论文分析了影响测量准确度的一些主、客观因素,并针对这些因素总结出相应的消除测量误差的行之有效的办法,这为在船舶工程的实际应用提供了有力依据。同时,通过改进的包含轴功率测量的船舶综合性能监测系统实现了将轴功率与主机排温、爆压、油耗等同步进行测量,做出了综合的分析,客观的评价轴功率的测量准确性与船舶的综合性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 国内外研究的现状
• 1.3 本文的主要工作
• 第2章 振弦原理及轴功率测量方法
• 2.1 振弦原理
• 2.2 工程中如何实现轴功率的测量
• 2.2.1 扭力的测量
• 2.2.2 扭力与频率变化的关系
• 2.2.3 轴功率的计算公式
• 2.3 实船应用
• 2.3.1 测量方法
• 2.3.2 轴常数的计算
• 2.3.3 11万吨成品油轮的实际数据
• 2.4 本章小结
• 第3章 轴功率测试系统组成
• 3.1 试验测试系统及特点
• 3.1.1 试验船型
• 3.1.2 试验测试系统的优点
• 3.1.3 数据的采集与处理
• 3.1.4 显示与数据输出
• 3.2 轴功率测量部分的基本组成
• 3.2.1 扭力测量环
• 3.2.2 转速测量单元
• 3.2.3 数据接收单元
• 3.2.4 遥控显示单元
• 3.3 船舶性能综合测试
• 3.3.1 综合测试应用
• 3.3.2 船舶综合性能测试的组成
• 3.4 本章小结
• 第4章 试验系统的安装、调试及实船试验
• 4.1 搭建试验系统前准备工作
• 4.1.1 工具的准备
• 4.1.2 选择测试位置
• 4.1.3 试验前的基础工作
• 4.2 试验系统的调整方法
• 4.2.1 转换单元安装距离
• 4.2.2 转速测量单元较准
• 4.2.3 中间接线盒定位
• 4.2.4 扭力测量环精度控制
• 4.2.5 测量传感器标定
• 4.2.6 铝制盖板的安装
• 4.3 试验系统调试与码头初次校准
• 4.3.1 试验系统的调试
• 4.3.2 试验系统的零位校准与参数的输入
• 4.4 试航期间的调整与测试
• 4.4.1 试航期间的两次零位校准
• 4.4.2 试验记录
• 4.5 本章小结
• 第5章 试验数据分析
• 5.1 船舶试航（Sea Trial）试验
• 5.1.1 试航期间试验过程表
• 5.1.2 试验数据
• 5.2 对获得数据的分析与计算
• 5.3 本章小结
• 第6章 测量准确性与可靠性的分析
• 6.1 使用差动形式对提高轴功率测量准确性的分析
• 6.2 实际中轴功率测量的准确性分析研究
• 6.2.1 影响测量准确度的因素
• 6.2.2 如何提高轴功率测量准确性的分析研究
• 6.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科技成果
• 致谢
• 个人简历