多清洁能源复合供电系统的船舶电力推进设计开题报告
2021-03-11 00:24:40
1. 研究目的与意义(文献综述)
目的及意义:
自然界的能源,可以分为可再生能源和不可再生能源两大类。可再生能源的开发利用是目前研究和开发新能源供电方式的主要方向。其研究方向主要集中在风力发电、太阳能电池和燃料电池三大方面。清洁能源在船舶上的应有以下几个优点:1.应用新能源能够降低造船成本。将新能源及复合新能源转换为电力供给推进动力及船舶上所有电器设备,减少船舶对传统电力和柴油机的依赖,可以有效的降低船舶能源消耗。此外,新能源设备替代船舶传统的电力供应设备,对船舶的载重控制十分有效,因此也降低了成本。2.新能源的应用可以保障供电安全,减少维修保养,更加环保。由于新能源的清洁无污染,新能源设备替代船舶上传统的柴油机等电力供应设备之后,可以减少船舶本身的排放。同时与传统的供电设备相比,新能源供电系统降低了人工的操作,极为有效的减少了对船员身体的负面影响,能够在各方面保障供电安全。人力成本的减少也降低了船舶成本。3.新能源供应充足,太阳能与风能就是能够源源不断利用的能源。在船舶上充分开发和利用这两种能源能够保证供电机组的不间断工作。除此之外,把剩余的电量用蓄电池储存起来,不仅充分利用了新能源,有效的节省传统资源以外,也可以保障持续供电。4.新能源的应用在船舶的电力系统中,能够适应不同的环境要求。随着新能源应用的逐渐广泛,环境对它的的影响也随之减小,从而实现不同环境下的持续供电。根据船舶不同的条件以及不同供电方式和要求,可以应用太阳能、风能以及燃料电池和蓄电池联合,科学设计组合方案,来确保船舶电力系统适应不同工作环境,持续的供应电能,这也是目前面临的多清洁能源复合供电系统的船舶电力推进动力装置面临的巨大挑战。
研究现状:
2. 研究的基本内容与方案
基本内容:
要解决综合能源系统的构架问题,即对整个船舶动力系统的构型设计。根据船体外形、尺寸、重量及不同工况下航速等综合因素决定对推进功率的要求,配置合适功率和数量的电力推进器(装置)。电力推进装置主要有轴系推进、全方位 z 型推进、吊舱式推进等3种形式。具体选用哪种形式装置还要结合船体线型(做船模性能试验)、结构(强度)和安装位置(考虑各舱的分布)等来进行。根据船舶类型选择较为合适的电力推进方式。选择电力推进方式时,主要关注价格、功率范围、推进效率、起动电流、起动转矩、动态响应、转矩波动、功率因数、功率损耗、谐波等指标。
研究目标:
3. 研究计划与安排
第1—2周:结合论文题目和前期工作做出进度计划,查阅相关文献资料,明确研究内容,确定方案,写出开题报告与文献综述。
第3—4周:完成5000汉字以上的相关外文资料翻译,译文通顺、达意。
第5—6周:了解太阳能,风能,燃料电池各自的特性及发电系统的工作原理和过程,以及仿真软件的学习(推荐matlab/simulink软件,也可以选用其他软件,软件的选用由自己决定)。
4. 参考文献(12篇以上)
[01]李明,黎菁,段征.船舶混合动力系统的研究[j].柴油机,2012. 34(3)
[02]刘雨,郭晨.船舶综合电力推进系统的动态仿真[j].中国航海,2010,(1)
[03]刘世伟,陈海洲.基于simulink的船舶推进系统仿真研究[j].武汉交通职业学院学报.2014.9,16(3):80-82.