船舶动力装置海水脱硫系统仿真及试验研究的开题报告.docx

船舶动力装置海水脱硫系统仿真及试验研究的开题报告
一、选题背景及意义
随着全球环保意识的不断提高，船舶排放成为一个全球性的焦点问题。其中，船舶硫氧化物排放是造成海洋酸化和大气污染的主要原因之一。为了减少船舶的环境污染，国际海事组织（IMO）和欧盟分别对海洋和沿海航行的船舶进行了排放限制，并推广了海水脱硫技术。海水脱硫技术利用海水中含有的碳酸盐，将二氧化硫转化为硫酸盐，从而降低排放的硫氧化物浓度。然而，该技术的脱硫效率与海水和燃油的特性密切相关，需要进行系统的仿真和试验研究，以确保其在实际船舶中的可行性和稳定性。
二、研究目的与内容
本研究拟开展船舶动力装置海水脱硫系统的仿真及试验研究，旨在：
1.建立船舶动力装置海水脱硫系统数学模型，包括脱硫反应动力学、海水饱和度及燃油化学特性等；
2.进行系统的仿真试验，验证数学模型的有效性，并分析其对脱硫效率的影响；
3.实验室试验，模拟实际船舶工况下的脱硫性能，包括海水稳定性、脱硫效率、废水处理等。
三、研究方法及步骤
本研究将采用以下方法和步骤：
1.文献综述：综述海水脱硫技术的研究现状及国内外应用情况，分析技术的优缺点和存在的问题；
2.建立数学模型：分析影响船舶海水脱硫系统的因素，并建立相应的数学模型；
3.系统仿真试验：利用matlab软件对建立的数学模型进行仿真试验，得出系统的脱硫效率及其影响因素；
4.实验室试验：利用实验室模拟实际船舶工况下的脱硫性能，包括海水稳定性、脱硫效率、废水处理等。
5.数据分析与总结：分析试验结果，得出结论，并对系统的可行性和稳定性进行评估。
四、预期成果
1.建立船舶动力装置海水脱硫系统数学模型，分析系统影响-factors；
2.仿真试验结果，探究脱硫效率及其影响因素，并提出优化方案；
3.实验室试验结果，评估系统的稳定性及可行性。
五、研究计划及进度安排
本研究计划周期为2年，其中第一年主要开展文献综述和数学模型的建立，第二年主要进行实验室试验和数据分析。具体进度安排如下：
第一年：
1.第1-6个月：文献综述，分析国内外研究现状和应用情况；
2.第7-12个月：建立数学模型，包括脱硫反应动力学、海水饱和度及燃油化学特性等。
第二年：
1.第13-18个月：进行系统的仿真试验，得出系统的脱硫效率及其影响因素；
2.第19-24个月：进行实验室试验，评估系统的可行性和稳定性，并对试验结果进行分析和总结。
六、研究基础与条件
1.实验室设备：包括海水脱硫实验装置、流量计、温度计、PH计等；
2.软件支持：matlab软件，模型建立和仿真分析；
3.人员支持：本研究由多名硕士研究生和指导教师共同完成，人员配备充分。
七、研究的预期应用价值
本研究的预期应用价值主要体现在以下方面：
1.为船舶海洋环保提供技术支持，促进我国船舶海洋环保经济持续发展；
2.提高环保控制设备的可靠性和稳定性，减少船舶排放对海洋和空气的污染；
3.为相关企业和研究机构提供技术支持和参考。