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LNG/柴油双燃料船舶动力装置的可靠性研究

作　者: 郭波
导　师: 严新平
学　校: 武汉理工大学
专　业: 轮机工程
关键词: LNG燃料 双燃料船舶 动力装置 可靠性
分类号: U664.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


船舶的动力装置作为整艘船舶的核心,其安全可靠地运行就是船舶正常航行各方面的基本保证。动力装置的故障往往会导致海损事故的发生,造成人命和财产损失以及海域污染。天然气作为一种清洁能源,节能减排效果明显,船舶气体燃料动力改造项目,符合国家能源产业政策和节能减排要求,具有较好的经济效益和广阔的市场前景。目前,我国已有多艘船舶正在进行LNG作为动力燃料的改建,因此,开展LNG燃料船舶及动力系统的安全性、可靠性等研究非常必要。本文以上述背景展开讨论分析,以可靠性为基础理论,研究分析了LNG/柴油双燃料船舶动力装置故障特征的宏观规律及故障模式；从LNG/柴油双燃料船舶动力装置可靠性的基本概念入手,应用概率统计的方法在理论上定量、定性地分析和计算了LNG/柴油双燃料船舶燃料供给系统的可靠性指标,确定其可靠性的科学评价指标；通过对发动机的磨损分析,检验零、部件的缺陷并预报其寿命,以D6114型柴油机改装的LNG/柴油双燃料发动机作为案例分析,进行了发动机的特性实验,通过相关可靠性验证表明,试验结果基本达到相关可靠性的标准；最后针对LNG/柴油双燃料船舶提出提高可靠性的有效措施。通过论文的研究,理论上分析研究了LNG/柴油双燃料船舶动力装置的可靠性科学指标的计算方法,进行了LNG/柴油双燃料发动机的特性试验研究,对后续的可靠性计算分析工作以及提高LNG/柴油双燃料船舶动力装置的可靠性提供了应用；也为相关船舶系统及其他大型复杂装备的可靠性研究提供了研究基础,对LNG/柴油船舶相关系统的优化、设计和改进有着重要意义；经过理论与实验的综合分析,提出了增强船舶可靠性的有效措施,对于提高LNG/柴油双燃料船舶动力装置整体技术性能有着重要意义。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-16
  1.1 引言  9
  1.2 研究背景和研究意义  9-11
  1.3 LNG/柴油双燃料动力船舶应用研究现状  11-15
    1.3.1 LNG燃料特点  11-12
    1.3.2 LNG燃料相比其他燃料的优势  12-14
    1.3.3 国内外LNG/柴油双燃料动力船研究现状  14-15
  1.4 课题来源  15
  1.5 论文研究的主要内容  15-16
第2章 船舶动力装置的可靠性及其理论分析  16-28
  2.1 船舶动力装置概况  16-17
  2.2 动力装置可靠性的基本概念  17-21
    2.2.1 可靠性的基础定义  17
    2.2.2 可靠性的评价尺度  17-21
  2.3 船舶动力装置故障模式及特点  21-22
  2.4 可靠性特性分布规律分析  22-24
  2.5 可靠性研究分析方法  24-26
    2.5.1 可靠性框图法和故障树分析法的定义及特点  24-25
    2.5.2 故障树的建立  25-26
  2.6 本章小结  26-28
第3章 LNG/柴油双燃料动力船舶的燃料系统装置可靠性分析  28-38
  3.1 LNG/柴油双燃料船舶燃料系统装置架构及特性  28-31
  3.2 LNG/柴油双燃料船舶燃料系统装置可靠性框图的数学模型  31-35
    3.2.1 可靠性框图  31-32
    3.2.2 各种结构的可靠性框图  32-33
    3.2.3 系统的可靠性模型  33-35
    3.2.4 LNG燃气系统的可靠性框图及数学模型  35
  3.3 LNG/柴油双燃料船舶燃料系统装置可靠性分析计算  35-37
  3.4 本章小结  37-38
第4章 LNG/柴油双燃料船舶发动机可靠性分析  38-53
  4.1 LNG/柴油双燃料发动机的磨损分析  38-40
    4.1.1 磨损问题及其分析的意义  38-39
    4.1.2 发动机部件磨损分析与计算  39-40
  4.2 LNG/柴油双燃料发动机特性的案例分析  40-46
    4.2.1 LNG/柴油发动机试验系统  41
    4.2.2 发动机的外特性研究  41-43
    4.2.3 发动机的可靠性研究  43-45
    4.2.4 可靠性试验结果分析  45-46
  4.3 提高LNG/柴油双燃料船舶动力装置可靠性的措施  46-52
    4.3.1 LNG/柴油双燃料发动机的功能要求  46
    4.3.2 优化LNG/柴油燃料船舶主机可靠性寿命  46-48
    4.3.3 优化LNG/柴油双燃料船舶的燃气系统  48-49
    4.3.4 增强LNG/柴油双燃料船舶动力装置管理技术的方法  49-50
    4.3.5 完善船舶动力装置的维修性设计与数据采集  50-51
    4.3.6 提高轮机管理人员的可靠性  51-52
  4.4 本章小结  52-53
第5章 结论与展望  53-55
  5.1 全文总结  53
  5.2 工作展望  53-55
致谢  55-56
参考文献  56-58

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中图分类: > 交通运输 > 水路运输 > 船舶工程 > 船舶机械 > 船舶动力装置
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