船舶综合液压推进系统工况匹配规律及高效系统设计准则研究

针对工程船、军舰等特种船舶，提出船舶综合液压推进系统，该系统具有如下特点：①主推进系统以及其它液压工作设备使用同一动力源；②系统可轻易在多种工作模式间切换；③通过轴带发电机可回收船舶、螺旋桨以及外部工作负载的制动能。该系统的匹配问题不单单存在于船、机、桨之间，还包含变量泵、马达、发电机以及外部工作负载，是多设备间的匹配与耦合问题。本项目以理论分析与试验台模拟为手段，揭示船舶综合液压推进系统工况匹配规律，进而提出系统控制策略，这对完善船机桨匹配理论具有重要意义。系统工况配合特性、设计参数以及制动能回收作用等将对系统总效率产生重要影响，本项目在综合考虑上述影响因素基础上，建立综合液压推进系统总效率模型，以试验台验证、仿真以及优化相结合为手段，揭示系统总效率对系统参数变化的响应机理及各参数间的耦合关系，进而提出高效船舶综合液压推进系统设计准则，这将促进船舶液压推进系统设计理论的发展。

项目以课题组所提出的新型船舶推进方式即船舶综合液压推进系统为研究对象，对其开展了工况匹配以及节能研究两方面工作。该推进系统具有如下优点：（1）主推进系统以及其它液压工作设备使用同一动力源；（2）系统可轻易在多种工作模式间切换；（3）通过轴带发电机可回收船舶、螺旋桨以及外部工作负载的制动能等。项目的主要研究工作包括如下几个方面（1）针对船舶综合液压推进系统的工况匹配特性进行分析，揭示其工况匹配特点及规律；（2）建立船舶综合液压推进系统效率模型，掌握相关因素对其效率影响规律，并给出系统设计基本原则；（3）提出液压系统热能回收利用方法及装置，并对高效传热元件即纳米流体脉动热管开展大量研究工作，掌握其传热基本规律。项目为船舶综合液压推进系统的应用开发奠定基础。