Метод автоматизированного расположения энергетического, общесудового оборудования. Модели анализа устойчивости оптимальных решений к изменениям конъюнктуры рынка и условий использования судов. Специфика системного анализа судовой энергетической установки.
Аннотация к работе
Разработка моделей и методов обоснования технических решений по судовым энергетическим установкам Работа выполнена в ГОУВПО «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет» на кафедре «Судовые энергетические установки, системы и оборудование». Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Безюков Олег Константинович, доктор технических наук, профессор Шадрин Александр Борисович, доктор технических наук, старший научный сотрудник Кривуля Александр Анатольевич.Проведение таких исследований возможно только с привлечением комплексных систем автоматизированного проектирования, которые способны поднять качество проектных исследований на основе оценки системной эффективности принимаемых технических решений. На всех этапах жизненного цикла судов и их энергетических установок обосновываются технические и технико-экономические решения, оказывающие влияние на их эффективность. В настоящее время большинство предприятий водного транспорта и судостроительной отрасли приобретают у внешних производителей проекты грузовых судов с определенным уровнем готовности и дорабатывают эти проекты с применением систем автоматизированного проектирования типа TRYBON и CADMATIK, реализующих этапы рабочего и технологического проектирования. Существующие методики обоснования технических решений по СЭУ базируются на применении либо чисто экономических критериев (приведенных затрат), либо иерархических моделей критериев эффективности, соединяющих с помощью коэффициентов веса в единый критерий разнородные показатели. В диссертации проведено исследование, обобщение и развитие методологии принятия решений на начальных этапах проектирования энергетических установок грузовых судов: - обоснована методология принятия решений при проектировании СЭУ, включающая анализ влияния решений по СЭУ на прибыль грузового судна с помощью согласованных критериев эффективности и анализ устойчивости оптимальных решений при изменении конъюнктуры рынка и условий использования судна;Во введении обосновывается актуальность проблемы, анализируется специфические особенности обоснования технических решений по судовой энергетике, в том числе низкая информативность начальных этапов, на которых принимаются технические решения по СЭУ, целочисленность решаемой задачи, большое количество факторов, требующих своего обоснования и невозможность решения задачи оптимизации СЭУ в целом с применением единой модели. Для любого оборудования влияние его технических и системных параметров на величину глобального критерия эффективности реализуются через изменения трех составляющих: полных (приведенных) затрат Рп, влияющих на расходы, полной массы Gп и размеров МКО, способных оказать влияние на доходы от эксплуатации судна. Увеличение прибыли от перевозки полной массы оборудования Gп (суммы рабочей массы оборудования Gi и массы запасов рабочих тел на работу оборудования в течение рейса Gt) по сравнению с базовым вариантом ?DGОБ: ?DGОБ = (Gпб - Gп) = KG (D Gp-1)б (Gпб - Gп), (2) где KG - коэффициент, учитывающий возможность использования дополнительной грузоподъемности. Назначение САПР в процессе обоснования технических решений по СЭУ состоит в разработке вариантов анализируемых технических решений, проверке их работоспособности и допустимости по спектру ограничений, определении значений совокупности технических параметров, выделении из последних комплекса системно-важных параметров, способных оказать прямое и опосредствованное влияние на показатели эффективности СТС на верхнем уровне иерархии, передаче данных и управления в подсистему анализа эффективности. Эскизное проектирование вспомогательных энергетических комплексов (ВЭК) в составе СЭУ - судовой электростанции (СЭС), вспомогательной котельной (ВКУ) и опреснительной (ОУ) установок включает в свой состав: - определение Wi производительности ВЭКІ (i 1-3) на спектре k-режимов эксплуатации с применением корреляционных зависимостей в функции влияющих факторов: Wik =F(D, Ne, DW, Vгр, Vоб, F, Zл, Tc, Тгр, Nгр, Wjk,…), где D - полное водоизмещение судна; Ne - спецификационная мощность главного двигателя; DW - дедвейт судна; Vгр - объем грузовых помещений; Vоб - объем обитаемых помещений разной категории; Fl - площади поверхностей помещений, граничащих с окружающей средой - воздухом и водой; Zл - число людей на судне; Тс - назначение судна; Тгр - способ грузовых операций на судне; Nгр - мощность грузовых средств; Wjk - производительность других ВЭК (j i).