【作者】

Robert Strasser, Mathias Schönbacher，Nils Flagmeie

【摘要】

论文已在温哥华2019年CIMAC大会上发表，论文版权归CIMAC所有。 遵守未来的排放法规（例如，IMO的目标是到2050年将全球航运的温室气体排放量至少减少50％），实现最大的能源效率和系统复杂性是船舶和海上资产开发和运营的主要挑战。解决重大挑战的潜在措施包括先进的发动机和推进概念，杂交和电气化，新能源和转换器（例如燃料电池，电子燃料，氢气），以及新的开发方法。后者包括全面系统仿真，基于模型的开发和虚拟测试意义上的虚拟系统集成。由于多个能量系统和不同的区域，混合船舶推进系统通常具有高系统复杂性的特征。多物理系统模拟是用于所有船舶类型的混合系统的推进概念定义的非常有用的方法，因为可以以理想的方式研究各个子系统之间的相互作用。它还可以实现船舶和发动机性能分析，以及给定运行曲线或工作循环的操作策略优化。在本文中，AVL演示了特定海上供应船的系统仿真示例。对于多物理仿真，AVL使用系统工程仿真器AVL CRUISE M和协同仿真平台AVL Model.CONNECT。系统仿真的目的是研究传统和混合动力推进概念，组件的定制规范，如内燃机、发电机和推进电动机，以及适当的储能系统。系统级模型是系统仿真不可或缺的组件：半经验电热电池模型或不同电池类型的等效电路模型用于电池系统建模。基于曲柄角分辨物理的发动机模型应用于内燃机的描述。该方法允许污染物形成的现象学模拟，并且可以另外用于包括排气后处理系统的发动机的校准和优化。调查已经在早期设计阶段进行，其中没有或只有有限的使用组件的测量数据。一个非常重要的方面是模型的重用。一致的工厂建模对于支持从初始概念阶段到后期开发阶段甚至船舶操作的开发过程至关重要：用于概念调查的模型在虚拟测试（例如功能和控制系统开发，校准，故障安全调查），虚拟验证和与船舶操作相关的各种任务的应用。总之，本文表明，虚拟系统集成的应用是一种强大的方法，可以显著减少开发时间和成本，它也是质量保证的衡量标准，因为模拟的现实生活操作数据可在早期的开发阶段获得。

【会议名称】

第29届CIMAC会议

【会议地点】

加拿大 温哥华

【下载次数】

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