大型气垫船动力系统稳态及动态性能仿真研究

摘要

大型气垫船在实际运行过程中,不同螺距、动力涡轮转速以及动力系统状态和外部环境都会对整个动力系统产生不同影响.针对实艇试验获取大型气垫船动力系统稳态和动态特性成本较高、受环境因素影响较大且试验所得数据不全面的问题,利用实验室条件对气垫船燃气轮机、推进系统和垫升系统建立准确适用的数学模型、控制策略和仿真模型,用上述模型仿真并分析气垫艇在各种工况及海况时燃机、螺旋桨、船体阻力稳态特性,并仿真分析其动力系统在海况发生变化、变螺距变化以及单机故障等动态过程时航速、螺旋桨推力、燃机功率的变化规律.根据稳态仿真结果,随着螺距角和动力涡轮转速的升高,工况、燃机输出功率、航速和空气变距螺旋桨单桨推力都是逐步增加的.而在不同的动态变化过程中,可以计算出在环境发生变化时,对燃机功率、推力、航速产生的波动大小和波动时间.