全燃联合推进系统(COGAG推进系统)作为一种先进的联合动力系统,以多台燃气轮机的组合作为主机,具有较高的功率密度、良好的机动性和稳定性,将越来越多的运用于高速民船和军舰中。推进系统的船机桨匹配性能将直接影响到其性能的发挥,因此,非常有必要对推进系统进行稳态特性和动态特性的研究。本文首先建立了推进系统部件的数学模型,并且基于Visual C++软件平台开发了 COGAG推进系统的仿真软件,最后进行了推进系统的仿真研究。具体研究内容如下:(1)推进系统部件数学模型的建立。根据部件的运动方程、相应的经验公式以及实验的数据建立三轴燃气轮机的数学模型、中继式SSS离合器的数学模型、齿轮箱和轴系的数学模型、可调距螺旋桨的数学模型、舵机的数学模型和船体阻力的数学模型。(2)推进系统仿真模型的建立和软件的开发。基于Visual C++软件平台,采用模块化和结构化建模的思想确立了软件的总体结构和工作流程,根据第二章建立的数学模型分别建立推进系统的部件仿真模型并且编写算法仿真模型。经过模块的组合和软件的反复调试,开发出了一个完整的COGAG推进系统仿真软件。(3)推进系统稳态特性的研究。研究了推进系统船、机、桨的稳态匹配和不同推进模式下的推进图谱,并且以经济性为目标,对各个工况的船机桨匹配进行优化,确定其最佳经济运行线和最大航速点。(4)推进系统动态特性的研究。研究了推进系统船、机、桨的动态匹配和并车解列操作以及SSS离合器的动态特性、倒车运动的操作和回转运动的操作,得出了运动过程中各个参数的变化规律,并且提出了相应的控制策略和优化措施。