基于 MATLAB 的船舶通风系统仿真
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工作环境影响着柴油机气缸内的实际空气量，因此随着机舱通风状况的变化，机
舱内的气压、温度、湿度都会发生变化，进入气缸内的空气量也随之变化，并对
柴油机的工况构成影响。具体来说，过高的机舱内温度会使机舱内空气密度减小，
这样柴油机增压器喘振的可能性会大大增大，并且会在一定程度上降低柴油机的
推进效率。反之，机舱内低温会使空气的密度增大，最高燃烧压力升高。因此将
机舱的温度控制在一定的范围内，对机械设备的正常工作是非常必要的。此外，
在船舶机舱中，自动化设备要求的环境温度是:机舱及主控制站 0～55℃，安装
在有发热部件的柜(箱、台)内的电子设备，在工作过程中应能承受最高 70℃的
温度不会失效。自动化设备对湿度的要求是:温度达到 40℃时，相对湿度为 95～
100%，温度高于 40℃时，相对湿度为 70%。随着温度的变化，仪表的精度和
灵敏度会不同，当环境温度超过仪表的有效温度范围时，有的仪表可能不能正常
工作。另一方面，机舱也是轮机管理人员工作的场所，机舱中的温度、湿度以及
油气等有害气体的含量构成了机舱的环境条件，空气中的粉尘、有害气体以及高
温高湿等都会损害人体的健康。在众多因素中，机舱的温度对工作人员的影响可
以说是最大的。从医学观点看，平均在 15-20℃之间最适宜人们的工作，而实际
中由于主柴油机、发电用柴油机以及锅炉等设备的持续散热，机舱中的温度会不
断上升并对人体产生危害，这时候就要保证一定的通风量来控制机舱内适宜的温
度。综上所述，船舶机舱通风的主要目的就是用以建立并维持机舱内适宜的环境
条件(温度、湿度、空气流速、清洁度和空气成份等)以保证柴油机、锅炉燃烧所
必须的空气量，同时也是保证机舱内部良好的工作环境，改善轮机人员的劳动和
卫生条件。概括起来，机舱通风设备应该实现以下功能：
（1）为主机、辅机和锅炉等燃烧设备提供必需的燃烧用空气量；
（2）带走设备的散热量，保持机舱内的适当温度。
（3）排出机舱内可能的有害气体，保持空气清洁，为机舱内工作人员创造
适宜的环境条件。
（4）排除可燃气体以防爆炸和火灾。
1.2 选题的目的和意义
此次设计是基于 MATLAB 的船舶通风系统仿真，是根据某实船上的通风管
道网络以及实际的通风机的排量对船上各个舱室的气压变化情况进行数值模拟。
此次仿真设计是根据每个风机风量的大小，计算出每单位时间内进入舱室的空气
量，以及根据实际需要，可以人为改变舱室进风开关的大小来进行风量调节，从
而进行系统控制，以达到所要控制的舱室维持在一个稳定度的气压水平，进而为
舱室内的人力资源、环境资源、物质资源、管理资源提供一个高效运转的场所，
进而为航运的高效、安全、稳定的运输提供一个舒适安全的环境。
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