机械排烟时补风口高度对竖直单开口舱室火灾烟气特性的影响

[目的]为合理制定舰船竖直单开口舱室火灾的排烟战术,提高排烟效率,[方法]通过搭建全尺寸火灾实验平台,对竖直单开口舱室的火灾烟气特性进行研究。通过设置不同的开口高度,对负压排烟时的火源燃烧速率、舱室能见度及温度进行测量与计算。根据实验测得的火源热释放速率,使用火灾动力学模拟软件(FDS)对实验及仿真舱室温度峰值进行对比分析。[结果]结果显示,机械排烟时补风口高度应设置在总高度约1/2处,在此高度下舱室能见度及温度下降速度更为迅速。[结论]所做研究对于竖直单开口舱室火灾的机械排烟战术制定具有一定指导意义,同时也证明了在此种火灾条件下采用FDS进行模拟的可信性。     

舱室消防预案数值模拟设计及实现

为提高水面舰船消防预案的有效性,针对制定舰船消防预案的需求,设计了具有工程实用性的数值模拟方案,并以某一主机舱所处防火主竖区为典型案例,采用火灾动力学场模拟方法,模拟起火舱室及相邻舱室采取灭火措施后的舱内烟气温度、舱壁和顶壁温度、CO气体浓度、能见度等参数随时间的变化,并分析火灾对扑救人员的威胁以及灭火措施对火灾控制的影响。实例计算表明,及早发现初火并正确操作至关重要,没有控制住且进一步发展的火灾,机械通风状态对舱内火灾早期烟气运动的影响较大,舱壁喷水冷却对降低舱壁温度效果明显,但封舱灭火后需要较长时间才能达到安全状态等。数值模拟结果对进一步细化消防预案具有重要意义。     

机械通风对船舶机舱火灾烟气控制的影响分析

采用大涡模拟的方法,对某典型船舶机舱发生火灾后,进、排风机在不同启闭组合的通风条件下烟气控制的综合效果进行对比分析,旨在探究通风设备的开启对船舶火灾发展及烟气控制的综合影响.结果表明,在模拟研究的火灾阶段内,机械进风系统和机械排风系统的开启均能有效降低火场温度、提高火场能见度,对于火灾烟气控制具有积极影响.     

基于神经网络的舰船机舱火灾温度快速预测

为了更快、高精度的对舰船机舱火灾温度进行建模和预测,提出基于神经网络的舰船机舱火灾温度快速预测方法。首先分析当前舰船机舱火灾温度的研究进展,指出当前舰船机舱火灾温度预测方法的局限性,然后收集舰船机舱火灾温度的历史数据,通过神经网络对历史数据进行学习和分析,挖掘舰船机舱火灾温度变化特点,建立舰船机舱火灾温度预测模型,并对神经网络参数优化问题进行解决,最后与其他舰船机舱火灾温度方法进行对比实验。结果表明,神经网络的舰船机舱火灾温度预测精度超过90%,远远高于其他舰船机舱火灾温度方法的预测精度,同时减少舰船机舱火灾温度预测建模时间,能够快速对舰船机舱火灾温度进行预测。     

舰船机舱火灾烟气自然充填特性模拟实验

在舰船机舱缩尺模型中开展一系列油池火实验,对3种尺寸柴油池火产生的烟气自然充填特性进行研究。为了解无通风条件下舰船机舱内的烟气运动过程,实验中对舱室内的温度分布、气体浓度以及能见度等关键参数进行测量。实验结果表明:舱室内的温度较低,且在竖直方向上不存在分层现象;舱室顶部区域烟气中的氧气浓度很低;舱室内能见度随着火源直径的增大而降低,当油池直径为0.3 m时,能见度迅速下降至2 m左右。     

80000吨级半潜船机舱通风系统数值模拟

针对机舱通风系统设计不合理会影响机舱内设备正常运行和人员正常工作的问题，以某80 000吨级半潜船为研究对象，采用Airpak软件建立了机舱三维模型，对3种风口高度下机舱的温度场和速度场的模拟结果进行分析比较，研究不同风口高度对机舱内设备运行及人员工作的影响。模拟结果表明：风口高度为6.5 m时，机舱内的速度、温度分布都较为合理，机舱内设备可以稳定运行，人员可正常工作无明显不适。     

机舱无风管诱导通风系统优化设计

机舱通风采用无风管诱导风机的布置,机舱内温度场、风的流向和风量的控制就完全依赖于诱导风机的选型及布置。利用数值计算软件,首先模拟没有风管和诱导风机情况下的机舱内空气流场,分析其流场中存在的问题及不足点,针对这些问题和不足点选择和布置不同类型和风量的诱导风机和喷嘴,改变局部流场,满足机舱内设备对通风的个性要求,最后再根据数值模拟来校核机舱内增加诱导风机后的空气流场。从模拟结果可看出,诱导风机的增加大大的改善了机舱无风管时的舱内气流组织,很好的代替了通风风管的作用,能进一步优化机舱通风系统,使机舱通风系统更加高效,可控性更高。     

船舶机舱机械通风数值模拟分析和优化设计

某海监船在进行机舱机械通风效用试验时,发现存在舱内气流分布不均、风速梯度变化较大、部分船员操作和活动区域温度偏高等问题。为解决上述问题,利用CFD技术对该船机舱机械通风系统进行数值分析,并提出机舱气流改进方案。随后,选取优化前、后的典型截面进行分析,指出在保证舱内适当负压的情况下可将机械送风改为机械抽风,从而实现机舱进风量增加50%,并消除舱内气流大漩涡和改善气流组织。此外,还提出可在右舷开一个新增风口,以更有效消除气流漩涡,并降低局部温度。结果显示,该优化方案能够满足海船规范要求且施工方便,对于工程设计具有一定的参考价值。     

机舱热发散控制用通风参数影响的模拟分析

针对船舶机舱发电机组、锅炉等高负荷热源,研究采用空气射流通风技术进行热发散控制。结合机舱的现场条件,建立机舱热发散控制的物理模型,选用计算流体力学的标准k-ε模型作为数值模拟计算模型。采用正交试验法对稳态条件下的送风速度、喷嘴高度、送风温度、送风湿度、排风速度等因素进行了模拟试验分析。试验得出不同通风因素对热发散控制效果影响的显著性大小排序:送风温度、送风速度、喷嘴高度、排风速度。结合试验分析结果提出了热发散通风控制的优方案和考虑节能后再优化调整方案。     

机舱热发散控制用通风参数影响的模拟分析

针对船舶机舱发电机组、锅炉等高负荷热源,研究采用空气射流通风技术进行热发散控制。结合机舱的现场条件,建立机舱热发散控制的物理模型,选用计算流体力学的标准k-ε模型作为数值模拟计算模型。采用正交试验法对稳态条件下的送风速度、喷嘴高度、送风温度、送风湿度、排风速度等因素进行了模拟试验分析。试验得出不同通风因素对热发散控制效果影响的显著性大小排序：送风温度、送风速度、喷嘴高度、排风速度。结合试验分析结果提出了热发散通风控制的优方案和考虑节能后再优化调整方案。     

基于变频控制的海上自升式平台机舱通风系统设计与研究

机舱通风系统是自升式平台重要的动力辅助系统。研究具有自升式平台特色的机舱通风系统,对机械进风自然排风和机械进排风2种通风方式进行分析比较,提出先进的变频控制机舱通风系统设计理念。通过项目实例,详细介绍基于变频控制的机舱通风系统的核心设计思路,展现该系统在智能、节能和安全可靠等方面的诸多优势,为今后自升式平台机舱通风系统的设计提供指导。     

变频通风技术在海洋平台中的节能应用

分析机舱变频通风系统风机风量与环境温度、设备散热条件的依存关系,明确机舱变频通风系统中采用温度和压力作为控制风机转速的因果关系,理论分析采用变频通风系统的节能效果,认为合理的通风布置对于变频通风系统发挥节能降耗作用具有重要作用,采用机舱变频通风系统可以提高目标平台的节能与环保性。     

基于Star-CD的某船机舱火灾烟气流动计算与分析

为了探究机舱火灾的烟气流动情况,减少火灾烟气带来的危害,基于Star-CD平台,采用场模拟方法,模拟某船舶机舱火灾发生时的温度场、速度场、压力场及烟气的分布情况,结果显示了机舱空间在不同截面和时刻机舱的温度、速度、压力和烟气的分布,在火源正上方的温度、速度、压力和烟气浓度比周围的高,压力最高值出现在机舱的顶部,机舱上部的烟气平均浓度、温度明显高于下部的浓度,并给出了不同高度的烟气浓度和温度曲线.根据计算结果和该船现有的消防体系,建议在机舱内安装一套固定灭火系统,计算结果符合室内火灾的基本规律.     

机舱分散式诱导通风系统设计

多台诱导风机分散式布置能实现对机舱设备和通风机的精确控制,达到智能控制和节能的要求。介绍机舱分散式诱导通风系统的设计,包括机舱设备的风量计算、诱导喷嘴的设计计算和诱导风机的选型设计。通过与传统的机舱通风系统的对比,指出分散式诱导通风系统的优势,供设计人员在设计机舱通风系统时参考。     

多用途重吊船机舱通风系统设计

通过应用实例介绍了机舱通风系统的设计过程,包括机舱通风量计算、管路布置、风口等附件以及百叶窗控制系统等设计方法。     

变频动态调节技术在超深水钻井装置主机舱通风系统中的研究与应用

超深水钻井装置为满足DP3动力定位的严苛要求普遍采用主机舱分隔设计，但各主机舱通风需求量因平台载荷及外部环境变化而变化。本文以某深水钻井装置主机舱为目标，分析主机舱内通风需求量，根据机舱动态风量需求，采用变频技术控制风机转速，调节机舱进风量，达到机舱内外风压动态平衡。     

对船舶机舱火灾的模拟研究分析

船舶火灾在世界上被公认为最难扑救的火灾之一。机舱火灾约占船舶火灾总数的75%。船舶机舱火灾具有火灾发生率高、火灾载荷大、散热困难、火灾蔓延迅速等特点。文中主要采用大涡模拟的手段研究船舶机舱火灾热流场特性和规律,获得机舱内同样火源强度、同样摆放位置、不同通风情况下物理场的分布规律。     

潜艇机舱舱底火灾模拟研究

以某舱底火为例,采用CFD模拟软件,设置潜艇通风工况,对潜艇机舱舱底火的发展过程进行模拟计算.研究遮蔽作用下火灾烟气流动、温度场分布特征、火焰蔓延等火灾特性,分析火灾发展对机舱舱壁的温度影响,总结出该舱室消防系统的设计建议.     

基于变频控制的自升式风电平台机舱通风系统设计与研究

机舱通风系统是自升式风电平台重要的动力辅助系统。本文研究了具有自升式风电平台特色的机舱通风系统,对机械进风自然排风与机械进排风两种通风方式进行分析比较,并提出了先进的变频控制机舱通风系统设计理念。通过正在建造中的项目实例,详细介绍了基于变频控制的机舱通风系统的核心设计思路,展现了该系统智能、节能和安全可靠等诸多优势,对今后自升式风电平台机舱通风系统设计具有重要的指导意义。     

移动式风机在舰船火灾烟气控制模型舱中的应用试验

建立舰船火灾烟气控制模型舱,针对移动式风机在正压送风时距离火源不同位置、风机仰角不同工况下,试验分析火灾烟气温度、能见度及CO浓度在空间和时间上的变化规律,结果表明,正压送风在防止烟气溢流的同时,可有效排出舱室内烟气,降低舱内温度,提高火场能见度。移动式风机在距离着火舱室门口1.5 m处,且风机仰角为20°时,能最大限度地封堵烟气的溢流。