閉式循環(huán)柴油機(jī)系統(tǒng)

其一，是將廢氣中的水蒸氣和二氧化碳排出是實現(xiàn)閉式循環(huán)的關(guān)鍵所在。其中水蒸氣可以通過冷卻成水加以解決，但是二氧化碳的吸收排除卻是難中之難，主要方法是堿溶液吸收法、再生吸收劑吸收法和海水溶解法，其中最好的應(yīng)是海水溶解法，原料取之不竭，用之方便，實現(xiàn)難度較小。

其二，是使柴油機(jī)在使用循環(huán)氣體的情況下能保證足夠的燃燒質(zhì)量，產(chǎn)生足夠大的功率。雖然循環(huán)氣體中的二氧化碳經(jīng)過吸收排除，但是整個循環(huán)氣體中二氧化碳的濃度依然很高，勢必影響柴油機(jī)的效率，因此通過加入少量氬氣來克服。

閉式循環(huán)柴油機(jī)系統(tǒng)優(yōu)點

壽命長，此AIP系統(tǒng)所用柴油機(jī)可以是標(biāo)準(zhǔn)的潛艇用柴油機(jī)，制造和裝配技術(shù)非常成熟，工作壽命要比其他AIP系統(tǒng)的主機(jī)時間長；燃料可以通用，此 AIP 系統(tǒng)所用柴油與普通常規(guī)潛艇所用的一樣，可廣泛采購，不存在后勤供應(yīng)問題；隨時可以在閉式循環(huán)和開式循環(huán)兩種工況下進(jìn)行自由轉(zhuǎn)換，因為該系統(tǒng)所用柴油機(jī)與普通柴油機(jī)一樣，所以可以進(jìn)行自由轉(zhuǎn)換，增加潛艇使用的靈活性；由于可以使用大量成熟技術(shù)，且水上、水下均可使用，耗油率較低，維修費用相對較低，因此是AIP系統(tǒng)中最經(jīng)濟(jì)的一種形式；工作不受潛艇下潛深度影響。

閉式循環(huán)柴油機(jī)系統(tǒng)缺點和不足

工作效率低、氧氣消耗量大、排出的熱量多，按13000海里的續(xù)航能力計算，一艘209型潛艇采用燃料電池僅需攜帶15噸左右的液氧，而采用閉式循環(huán)柴油機(jī)、則需30噸左右的液氧；產(chǎn)生的噪聲大，閉式循環(huán)柴油機(jī)采用的是普通柴油機(jī)，系統(tǒng)的運動部件較多，工作過程中機(jī)械運動產(chǎn)生的噪聲較大，雖然可以采取降噪技術(shù)將噪聲降低到安靜航行時的水平，但是總體上比采用燃料電池噪聲要大；系統(tǒng)輸出功率受到限制，因為受到潛艇的噪聲控制指標(biāo)的限制，一般要求每臺普通柴油機(jī)的輸出功率≤500千瓦，因此閉式循環(huán)柴油機(jī)的輸出功率很難再增加。

德國、荷蘭、意大利和英國都在積極開發(fā)研制此類AIP系統(tǒng)。1993年，德國在退役的205級潛艇U-1號上成功試驗了250千瓦的閉式循環(huán)柴油機(jī)系統(tǒng)，并將眼光投向大量出口國外的209型潛艇的改裝上，擬用一個附加耐壓艙段來安裝AIP系統(tǒng)，以插入方式加到209潛艇中，這樣可使?jié)撏伦罡吆剿俨蛔?，水下續(xù)航時間增加4-5倍，水下4.5節(jié)航速可連續(xù)航行386小時，續(xù)航力接近1800海里。荷蘭和意大利也先后成功試驗了閉式循環(huán)柴油機(jī)系統(tǒng)，準(zhǔn)備用于對現(xiàn)役潛艇進(jìn)行改裝或用于新建的常規(guī)動力潛艇。

將廢氣中的二氧化碳經(jīng)過冷卻和吸收后排到艇外，部分二氧化碳作為工質(zhì)參加循環(huán)工作；同時用氬氣取代空氣中的氮氣，改善循環(huán)氣體的燃燒質(zhì)量。

工作原理系統(tǒng)簡圖如下所示

其具體工作流程是：將氧氣和氬氣以及部分燃燒后排氣按一定比例混合成相當(dāng)于空氣成分的氣體輸入到柴油機(jī)的氣缸中，然后柴油與氧氣發(fā)生燃燒反應(yīng)，產(chǎn)生的熱能推動活塞運動進(jìn)而帶動曲軸運轉(zhuǎn)，產(chǎn)生機(jī)械能。燃燒后的廢氣從柴油機(jī)排出，溫度大約在350-400℃ 之間，主要成分是二氧化碳、水蒸氣、氬氣和部分氧氣。這些廢氣經(jīng)過噴淋冷卻器被冷卻到100℃左右，其中的水蒸氣被冷卻成水，剩余廢氣進(jìn)入一個吸收器。二氧化碳與吸收器噴淋的海水混合并被吸收，由海水管理系統(tǒng)排出艇外。這套系統(tǒng)與柴油機(jī)的工作深度、潛艇下潛深度均無關(guān)系。部分經(jīng)過處理的廢氣補(bǔ)充氧氣和氫氣后，再進(jìn)入柴油機(jī)參加循環(huán)工作，整個過程均使柴油機(jī)在閉式循環(huán)的工況下工作，可由一臺中央計算機(jī)控制并管理。

閉式系統(tǒng)開式系統(tǒng)

開式系統(tǒng)的特點是系統(tǒng)中的水與外界空氣有接觸，或系統(tǒng)中的水向外界釋放或流失，系統(tǒng)需要不斷的補(bǔ)水。這樣的系統(tǒng)不可靠，經(jīng)過數(shù)年（大約3-5年），系統(tǒng)的管道和各種配件因腐蝕損壞而漏水，其改造費用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于初投資（不含漏水引起的附加損失）。屬于這類系統(tǒng)的有無壓鍋爐（最常見，相當(dāng)于定時炸彈），直接用地?zé)峄驕厝膳苯佑么笮凸S的冷卻水采暖，蒸汽直接注射到大樓的采暖循環(huán)系統(tǒng)等。對于這類系統(tǒng)常見的鋼制和鋁制散熱器均不能使用，與水直接接觸的材料必須是不銹鋼或銅。

自動噴水滅火系統(tǒng)中的閉式系統(tǒng) close-type sprinkler system　即采用閉式灑水噴頭的自動噴水滅火系統(tǒng)。分為以下四種：

閉式系統(tǒng)濕式系統(tǒng)

準(zhǔn)工作狀態(tài)時管道內(nèi)充滿用于啟動系統(tǒng)的有壓水的閉式系統(tǒng)。適于在環(huán)境溫度不低于4℃且不高于70℃的場所采用。（避免低溫凍結(jié)膨脹和高溫氣蝕）

閉式系統(tǒng)干式系統(tǒng)

準(zhǔn)工作狀態(tài)時配水管道內(nèi)充滿用于啟動系統(tǒng)的有壓氣體的閉式系統(tǒng)。適于在環(huán)境溫度低于4℃或高于70℃的場所采用。

閉式系統(tǒng)預(yù)作用系統(tǒng)

準(zhǔn)工作狀態(tài)時配水管道內(nèi)不充水，由火災(zāi)自動報警系統(tǒng)自動開啟雨淋報警閥后轉(zhuǎn)換為濕式系統(tǒng)的閉式系統(tǒng)。適于在系統(tǒng)處于準(zhǔn)工作狀態(tài)是嚴(yán)禁管道漏水；嚴(yán)禁系統(tǒng)誤噴；替代干式系統(tǒng) 。的場所中。重復(fù)啟閉預(yù)作用系統(tǒng)能在撲滅火宅后自動關(guān)閥、復(fù)燃是再次開閥噴水的預(yù)作用系統(tǒng)。適用于滅火后必須及時停止噴水的場所。

時不變系統(tǒng)是輸出不會直接隨著時間變化的系統(tǒng)。

如果輸入信號

如果系統(tǒng)的傳遞函數(shù)不是時間的函數(shù)，就可以滿足這個特性。 這個特性也可以用示意圖的術(shù)語進(jìn)行描述

如果一個系統(tǒng)是時不變的，那么系統(tǒng)框圖與任意延時時刻的框圖都是可以互換的。

為了表明如何確定系統(tǒng)是時不變系統(tǒng)，我們來看兩個系統(tǒng)：

系統(tǒng) A:

系統(tǒng) B:

由于系統(tǒng) A 除了x(t)與 y(t)之外還顯式地依賴于 t 所以它是時變系統(tǒng)，而系統(tǒng) B 沒有顯式地依賴于時間 t 所以它是時不變的。

加濕系統(tǒng)超聲波加濕系統(tǒng)

超聲波加濕系統(tǒng)是傳統(tǒng)加濕系統(tǒng)的代表，采用超高頻率的震動，將水分子擴(kuò)散到周圍的空氣中，具有靜音，效果好，加濕系統(tǒng)強(qiáng)度大等優(yōu)點，缺點是超聲波式加濕系統(tǒng)使用壽命較短，造價高且容易算壞。

加濕系統(tǒng)高壓微霧加濕系統(tǒng)

高壓微霧加濕系統(tǒng)是冷霧加濕系統(tǒng)的另一個代表，具有加濕強(qiáng)度大，加濕效果迅速，性能可靠，使用成本低，維護(hù)簡便等特點，廣泛適用于大面積的加濕需求，如大型工廠車間，開放式的環(huán)境等。高壓微霧加濕系統(tǒng)的缺點是，相對蒸汽式加濕系統(tǒng)，水霧的顆粒相對較大，蒸發(fā)效果不如蒸汽式迅速，且高壓微霧噴頭在長期使用以后容易堵塞，這種情況主要取決于水源的清潔程度，可以通過加裝過濾水裝置進(jìn)行解決。

加濕系統(tǒng)電極式加濕系統(tǒng)

電極式加濕系統(tǒng)是傳統(tǒng)蒸汽加濕系統(tǒng)的杰出代表，具有加濕效果迅速明顯，性能可靠，加濕精度高，加濕量大等特點，適用于對加濕環(huán)境要求較高的環(huán)境，如電子車間、醫(yī)藥制造車間、手術(shù)室、計算機(jī)機(jī)房等。其缺點是適用成本高，耗電量大。