船舶动力系统配置设计及优化方法探索

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 船舶动力系统配置设计及优化方法 探索 摘 要：船舶动力系统作为一个 复杂化的系统工程，离不开机电设备， 在科学技g 不断提高的前提下，船舶 动力系统配置设计水平也得到了稳步提 升。在动力系统优化中将设计理论和实 践内容及时结合起来，用理论创新带动 设计创新，科学设计船舶动力系统。 中国论文网 /1/view-13026439.htm 关键词：船舶动力系统；配置设 计；优化方法探讨 DOI：10.16640/ki.37- 1222/t.2018.08.081 0 前言 在船舶发展中，动力系统是主要 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 构成部分，同时关系到船舶的稳定、安 全运行。鉴于此，要想确保船舶的高效 运行，必须要科学设计船舶动力系统。 船舶制造业的不断发展，使得人们对船 舶提供了更高的性能要求，因此需要提 高船舶动力系统的智能控制能力，同时 充分考虑船舶动力系统的主要影响因素， 及时对其复制性和非线性等因素进行科 学分析和探讨，从而实现对船舶动力系 统配置的合理优化1。 1 船舶动力系统的概念阐述 船舶动力系统主要分为主要装置 和辅助装置这两个部分，接下来将对船 舶动力系统的主要装置和辅助装置进行 科学详细的研究。 1.1 主要装置 主要装置又被称为主动力装置， 它是船舶动力系统的核心部分，为船舶 提供了动力，在船舶运行过程中需要成 套设备来作为推动力量，主要装置的组 成部分如下所述：主发动机。主发动机 主要包括了原动机与其辅助设备结构， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 其中的原动机还包括了柴油机，燃气轮 机，蒸汽轮机，汽轮机等多个部分2。 主推器。它主要是用来进行能量转换， 在日常工作中将原动机中的能量及时转 换为船舶航行促进力量，同时它还包括 了：推进器，螺旋桨，泵式推进器这三 个部分。传动装置。传动装置的主要作 用是将原动机内部的动力传递到推进器 中，在此过程中发挥出了良好的转向， 减速以及减震等作用，并包括了离合器， 减速器，管系设备以及轴系设备等。 1.2 辅助装置 辅助装置是由发电机组、辅助锅 炉、自动化控制设备这几个部分构成， 实现了对动力系统的远程操控，同时还 具有自动调节和远程监控等功能，以此 方式有效促进了动力系统的稳定、安全 运行。 2 船舶动力系统配置设计的关键 内容及其流程 2.1 设计内容 船舶动力系统设计内容主要概括 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 为两个方面的内容。第一个方面，在动 力系统构成、规范设计前提下，严格遵 循设定原则来进行系统设计，从备选方 案中找到合适的组件，然后对其进行科 学合理的配置与设计，最后对船舶动力 系统的配置方案进行合理优化与系统性 评价，从而更好的满足了动力系统实际 运行需求3。另一方面，在满足各种约 束条件的基础上，及时对各种方案进行 对比分析与评选，选用经济性、科学性 更高的配置方案，在此过程中需要注意， 船舶动力系统的配置技术标准必须与实 际情况一致，在此过程中还要考虑配置 方案的可靠性、经济性、安全性与匹配 性。 2.2 设计流程分析 建立船舶动力系统配置模型是基 础，将船舶动力系统配置的操作规范、 关键技术、系统性等得到集中体现，在 对配置模型进行有效约束的基础上，及 时将相关的配置知识转换为各个变量之 间的约束，提高求解效率。充分了解资 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 源抽象概念组件之间存在的约束关系， 然后利用这种关系来实现对船舶动力系 统设计流程的合理规范。将产品对象进 行层次化和结构化设计，促进模型结构 的清晰化，在此过程中要注意，随着产 品层次化程度越来越复杂，对作业人员 的要求不断提高。在进行配置求解的过 程中必须要明确客户实际需求，保证动 力系统的安全性能，将客户需求进行主 次、次要的划分，只有这样才能更好的 满足用户的实际需求。 3 船舶动力系统配置设计优化途 径研究 3.1 设计优化的概念 对配置设计进行优化指的是在产 品配置环节能够对系统配置模型的求解 进行深入分析从而得到配置结果，以此 方式有效实现了对多个目标的合理配置 与优化。 3.2 多个目标的优化方法 目前在我国船舶动力系统配置设 计优化过程中，多目标算法得到了广泛 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 应用，同时具有计算精确的主要优势， 但是这种算法也存在一定弊端：操作过 程复杂。在对多个目标进行求解的过程 中必须要提高对求解过程的高度重视， 并对多个目标进行一一约束，有效降低 了优化目标的维度。积极采用多目标粒 子群算法来进行配置求解，从而将多个 目标合并为一个优化目标，明确了优化 任务，对多个目标都起到了很好的约束 作用，因此这种方法现阶段在工程应用 领域得到了大力推广和应用4。把多个 目标合并为一个总的优化目标，这对作 业人员专业技能的要求很高，同时要求 决策者以最快速度在众多非劣解中找到 最佳求解，及时参与到求解过程中，在 决策参与和优化的前提下，快速得到了 多个目标的最佳求解。在船舶动力系统 配置模型的求解环节，有效实现了对单 个目标的合理优化，促进了系统配置优 化的顺利进行。采用多目标粒子群算法 求解的过程中需要制定合理的动力系统 配置设计方案，实时优化系统配置目标， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 利用粒子适应度来对最佳粒子的位置作 出科学、准确求解，从而保证了设计优 化过程的规范化与科学性。 4 结束语 船舶消耗了大量能源，因此船舶 动力系统成为现阶段研究工作的主要内 容，必须要重视动力系统配置设计研究， 合理优化并改进船舶的动力系统配置设 计。明确船舶动力系统的概念，了解动 力系统主要装置