Группа | Учебная литература |
---|---|
Область науки | Технические науки |
Название на русском языке | Судовые энергетические установки: методическое пособие по курсовому проектированию |
Авторы на русском языке | Баёв А.С. |
Вид издания на русском языке | методическое пособие |
Издательство на русском языке | Санкт-Петербург: СПбГМТУ, 2016. - 48 с. |
В пособии изложены последовательность обоснований по составу энергетической установки транспортного судна и графоаналитическая методика оптимизации её работы, а также содержатся задания на курсовое проектирование и методические указания по выполнению и оформлению курсового проекта.
Пособие предназначено для обучающихся по специальности 180100.62.09 «Системы электроэнергетики и автоматизации судов» дневного и вечерне-заочного обучения.
Целями курсового проектирования являются:
- углубление и закрепление теоретических знаний по судовым энергетическим установкам (СЭУ);
- приобретение навыков по применению теоретических знаний к решению конкретных инженерных задач при проектировании и эксплуатации СЭУ.
Задачи, решаемые в процессе курсового проектирования:
- углубленное изучение состава и параметров одной из наиболее распространенной на судах дизельной энергетической установки;
- приобретение навыков по обоснованию и выбору главных и вспомогательных элементов СЭУ, работы с нормативно-технической и справочной литературой по судовому энергетическому оборудованию.
- ознакомление с современными методиками оптимизации работы СЭУ и элементами искусственного интеллекта в судовой энергетике.
Основополагающим принципом создания судовых энергетических установок является комплектование их из стандартного унифицированного оборудования. В связи с этим основное содержание их проектирования сводится к обоснованию рода топлива, типа установок, состава их главного и вспомогательного комплексов и выбору оптимальной тепловой схемы.
При обосновании состава главного энергетического комплекса (ГЭК) судовой энергетической установки исходят из того, что ГЭК - это часть СЭУ, в которой энергия топлива преобразуется в движение судна, в составе главных двигателей, главных передач, валопроводов, движителей во взаимосвязи и взаимодействии с корпусом судна и систем, обслуживающие элементы комплекса. Наиболее распространенной энергетической установкой транспортных судов является дизельная, в которой роль главных двигателей выполняют судовые дизели, а в качестве движителей главным образом используются гребные винты фиксированного шага. Для обеспечения необходимых тяго-маневренные показателей судна в составе ГЭК предусматриваются главные передачи. В качестве топлива на транспортных судах в основном используются жидкие нефтяные топлива: дистиллятные и остаточные по ГОСТ Р 54299-2010 (ИСО 8217:2010).
Обоснование состава ГЭК выполняется на альтернативной основе с помощью оригинальной аддитивной методики, ключевым моментом которой является полином, представляющим собой «свертку» частных относительных массогабаритных, энергетических, надежностных и экономических показателей элементов комплекса.
При обосновании состава вспомогательного энергетического комплекса (ВЭК) используются статистические зависимости, которые предусматривают оценку потребностей судна в тепловой и электрической энергиях и эксплуатационных ресурсах, а также расчет возможностей их получения от утилизации теплоты отработавших газов и охлаждающих сред элементов ГЭК.
Проектирование систем, обслуживающих элементы ГЭК и ВЭК, выполняется в соответствии с требованиями Морского Регистра Судоходства, исходя из обеспечения безопасной и надежной работы СЭУ и требуемой автономности и дальности плавания судов.
Для обоснования оптимальной схемы энерго- и ресурсообепечения судна в ходовом режиме используется авторская методика на основе расчета удельных затрат энергии на совершение единицы транспортной работы, которая предусматривает адаптацию используемых моделей к составу проектируемого судна, определение имеющихся ограничений при выборе режима работы элементов СЭУ и составление матрицы энергообеспечения судна в различных условиях его эксплуатации.
Выполнение курсового проекта предполагает самостоятельную разработку обучающимися компьютерных интеллектуальных технологий указанных выше обоснований. В пособии представлена методика разработки таких технологий, которая в качестве инструментария искусственного интеллекта использует семантические сети, различного рода предикаты и лингвистические операции булевой логики в среде пакета Excel. Такой подход сохраняет преемственность традиционным методам проведения расчетов и делает разрабатываемые технологии наглядными и доступными для обучающихся с различными компьютерными навыками.
Защита курсового проекта состоит из краткого сообщения, обучающегося и ответов на вопросы. Сообщение сопровождается демонстрацией фрагмента разработанной интеллектуальной технологии. По результатам защиты с учетом содержания и качества курсового проекта выставляется дифференцированный зачет.