船舶动力系统润滑油状态与轴系动态特性多元耦合作用机理研究

For the imminence requirement for shipping enterprise, it is planed to focus the research on the mechanism of interaction between the paprameters of lubricant oil operation status and the dynamic features of shaft working condition, based on online condition monitoring of lubricant and shaft power. Suggested by the ideas on online monitoring of drill process, the relativity between the time series of the parameters of lubricant and dynamic properties of shaft working condition is going to be studied. Then the most relatived feature paprameters can be found from the parameters of lubricant (viscosity, density, temperature, concentration of particles, water content, Permittivity) and shaft (torque, power, torsional vibration, whirling vibration), and the multiple state space modal will be build up to study the multiple coupling effect between lubricant and shaft dynamic condition. On the basis of built modal, a method for optimized match between lubricant and shaft working condition will be researched according to the priciple of multiple papameter control. Through realtimely tuning the working condition of lubricant and shaft, the target of decreasing friction power loss (decrease 1-2%) and save more energy will be achieved.

针对当前航运业对提高船舶能源利用率的迫切需求，本项目试图从船舶柴油机运行过程中润滑油状态参数和轴系工况动态特性指标的在线监测入手，开展润滑油各项监测指标与轴系传递的能量的动态特性之间相互作用机理的研究。借鉴机械加工刀具磨损在线监测的思想，研究润滑油参数与轴系工况动态参数的时间序列的相关性，从柴油机润滑油的各项技术参数（粘度、密度、温度、磨粒浓度、含水量、介电常数等）与轴系工况的各项动态特性指标（扭矩、功率、扭转振动、回旋振动等）中找出作用关系紧密的特征值，建立多元状态空间数学模型，开展输出轴动态特性与润滑油特性的多元耦合作用机理研究。在此基础上根据多元控制理论的思想，利用建立的数学模型探索动力系统的工况优化匹配方法。主要从实时改善润滑油特性和优化动力系统输出轴工况动态特性方面实现减小柴油机摩擦功损耗（降低1-2个百分点），提高输出轴传递的能量，以达到节能降耗的目标。

针对当前航运业对提高船舶能源利用率的迫切需求，本项目试图从船舶柴油机运行过程中润滑油状态参数和轴系工况动态特性指标的在线监测入手，开展润滑油各项监测指标与轴系传递的能量的动态特性之间相互作用机理的研究。借鉴机械加工刀具磨损在线监测的思想，研究润滑油参数与轴系工况动态参数的时间序列的相关性，从柴油机润滑油的各项技术参数（粘度、密度、温度、磨粒浓度、含水量、介电常数等）与轴系工况的各项动态特性指标（扭矩、功率、扭转振动、回旋振动等）中找出作用关系紧密的特征值，建立多元状态空间数学模型，开展输出轴动态特性与润滑油特性的多元耦合作用机理研究。在此基础上根据多元控制理论的思想，利用建立的数学模型探索动力系统的工况优化匹配方法。主要从实时改善润滑油特性和优化动力系统输出轴工况动态特性方面实现减小柴油机摩擦功损耗（降低1-2个百分点），提高输出轴传递的能量，以达到节能降耗的目标。.重要结果：目前取得的主要研究结果集中在油液在线监测系统在动力系统中的应用，其中在汽轮机动力系统中的油液在线监测研究发现了动力系统输出功率与油液在线监测参数之间的相互作用关系，当输出功率超过某一阈值范围时，滑油在线监测参数中的颗粒浓度会随之出现突变，通过研究总结出导致滑油在线监测参数突变的输出功率阈值范围。该项研究结果对于深入理解动力系统工况与润滑油在线监测参数的时间序列之间的相互作用关系具有重要的启示作用。