论文部分内容阅读
核能动力装置具有常规动力装置不可比拟的性能特点,如核燃料具有很高的能量密度、核裂变过程不需要氧气、核动力用做船舶推进具有功率大的优点等等,使其在广泛的领域获得应用并得到了快速的发展。船舶核动力二回路系统是船舶的动力之源,其性能的优劣将直接影响全船的可靠性和机动性。核动力二回路热力系统配置繁杂、各设备之间存在较强耦合性、系统建模与仿真调试工作量大,当前对核动力二回路热力系统的仿真研究主要集中在核电站领域,对船舶核动力二回路热力系统的整体建模和动态仿真研究比较少见。本文针对本课题所设计的船舶核动力二回路热力系统仿真对象建立了各设备的数学模型,利用Matlab/Simulink仿真软件对所建立的数学模型进行了二次模化;根据仿真对象的结构形式和系统模型连接原则对各个设备的Simulink模型进行连接,完成了核动力二回路热力系统的整体Simulink建模;参考陆用核电站和船舶动力装置的运行方式对所设计核动力二回路热力系统的控制系统进行了研究,并建立了控制系统的Simulink模型。通过对核动力二回路热力系统主要设备的关键参数在额定工况和81.3%工况的设计值与仿真值进行对比,结果表明误差较小,说明仿真平台稳态精度满足要求。利用仿真平台进行了核动力二回路热力系统升降负荷的动态特性研究,分析了各工况中设备主要参数的动态仿真结果,结果表明与理论分析相符合,说明了系统仿真模型的正确性和设计的控制策略的可行性。随后改变系统部分控制目标参数设定值,研究其变化对核动力二回路热力系统的动态性能影响。研究成果对核动力二回路热力系统的后续研究奠定了基础,对于新控制策略的制定、运行优化及可视化研究提供平台支持。