再热式Li/SF6热动力系统－新一代闭式循环动力系统

本文介绍了再热式Li/SF6热动力系统的来源和特点，并与正在研究的闭式循环动力系统进行了比较，说明了此动力系统提高效率的原理以及和闭式循环动力系统相比，此动力系统需要解决的新问题，并提出了研究方向，介绍了几种较适合材料的主要成份和性能特点，以及耐高温熔融锂和六氟化硫腐蚀情况。根据我国目前的情况，提出了再热式Li/SF6热动力系统的研究方案。     

国外潜艇AIP动力装置的现状与发展

以国外典型的潜艇AIP动力装置为例,介绍了闭式循环柴油机、闭式循环汽轮机、电化学发电机、斯特林发动机等潜艇AIP动力装置的现状与发展趋势;对不同类型AIP装置进行了比较,并对未来AIP潜艇和潜艇AIP动力装置的发展趋势进行了预测和分析。     

安静型潜艇的AIP动力系统及其废气管理

介绍了常规动力潜艇推进系统及不依赖于空气的动力系统(AIP),比较了闭式循环柴油机、斯特林发动机、闭式蒸汽轮机装置以及燃料电池等4种基本AIP系统各自的特点,分析了自主式水下动力系统废气排放对潜艇性能,尤其是隐蔽性的影响,最后阐述了AIP系统废气的吸收、压缩式处理方法。     

水下闭式循环动力系统动态过程数值仿真研究

水下闭式循环动力系统具有高比能量、大比功率以及无工质排放的优点,能够大幅提高水下航行器航速、航程、航深和隐蔽性。本文首次针对某新型水下闭式循环动力系统建立其动态模型,其中燃烧室模型考虑气相氢、氧气和液相冷却水的相互耦合作用,汽轮机模型考虑其转子惯性和容积惯性,冷凝器模型考虑3个相区:过热区、饱和区和过冷区。利用该模型对系统动态过程进行仿真分析,结果表明只要氢、氧气和冷却水流量在系统动态过程中保持一定的比例关系,则燃烧室温度基本保持不变,而燃烧室压力和汽轮机输出功率仅取决于总工质流量。该结论为制定系统解耦控制策略奠定了基础。     

水下闭式循环动力系统动态过程数值仿真研究

水下闭式循环动力系统具有高比能量、大比功率以及无工质排放的优点,能够大幅提高水下航行器航速、航程、航深和隐蔽性.本文首次针对某新型水下闭式循环动力系统建立其动态模型,其中燃烧室模型考虑气相氢、氧气和液相冷却水的相互耦合作用,汽轮机模型考虑其转子惯性和容积惯性,冷凝器模型考虑3个相区:过热区、饱和区和过冷区.利用该模型对系统动态过程进行仿真分析,结果表明只要氢、氧气和冷却水流量在系统动态过程中保持一定的比例关系,则燃烧室温度基本保持不变,而燃烧室压力和汽轮机输出功率仅取决于总工质流量.该结论为制定系统解耦控制策略奠定了基础.     

硫化锂热力学性质的估算

Li/SF6闭式循环动力系统具有能量密度高、无向外排放物的特点,用作鱼雷推进系统的优点非常突出。在研究该动力系统过程中,要用到反应物及生成物的热力学性质,而作为生成物主要种类的硫化锂的性质非常缺乏。本文总结国外研究者对硫化锂性质的报道,对硫化锂固态、液态、气态的比热值进行了计算,并将结果拟合成多项式方程的形式,相对焓、绝对熵与温度关系式可以从比热关系式积分得到。     

锅炉反应器的参数选择

锅炉反应器是Li/SF6闭式循环动力系统的核心装置.本文通过对试验结果的分析计算,对锅炉反应器的快速启动温度、输出过热蒸汽的温度和压力、锅炉反应器入口水工质温等相关参数,提出了新的见解.     

潜艇低特征信号的闭式循环柴油机AIP系统

开发出的几种AIP动力系统已达到可供使用的阶段。其中闭式循环柴油机是费效比最好的一种，陆基试验和海上试验结果均表明，闭式循环柴油机AIP系统适合于超静运行。回顾了开发商、发动机制造商和潜艇设计建造商合作研制的闭式循环柴油机系统。其主要组成部分是目前的“现成商品”高压柴油机、再循环气体吸收器以及相关的水处理系统和集成监控系统。讨论了包括降噪治理效果在内的该系统的各个方面，介绍了荷兰“海鳝”1400级潜艇的闭式循环柴油机，利用英国维克斯造船工程公司的方案鉴定计算机程序，对在柴油机开式和闭式循环运行情况下的AIP潜艇进行了分析。闭式循环柴油机也可以选择用作核潜艇在冰下航行时的一种应急备用设备。     

非核动力潜艇的AIP系统日趋成熟

AIP（不依赖空气推进系统）是常规潜艇极有前景的动力装置。它可以减小常规潜艇的暴露率，从而显著提高艇的生存能力。它还能提高艇的战术灵活性。详细介绍了几种AIP系统（第二代和第三代斯特林发动机和燃料电池、闭式循环柴油机及最新的基于闭式兰金循环发动机的MESMA系统）原理、特点及其在常规潜艇上的应用。     

斯特林发动机在水下用从海水中提取的氧工作的可能性

无论从社会、商业、科学或军事的原因去探索海洋，都需要有效和费效比高的水下运载器。因此要求能用有效的方法在水下运载器上产生动力，以供长久水下运行时所需的推进和生活用电。斯特林发动机是以闭式循环工作的，早已作为水下应用的候选者，现在已在海军潜艇这样的险峻环境应用中证明了它的可靠性和可维修性。     

常规潜艇功率检测显示研究

斯特林发动机AIP系统用于常规潜艇，此系统的工作不依赖空气，其输出功率是有级调节的，需要人工手动完成。利用传感器分别检测配电板，推进电机的电流，电压，将电流，电压值送入到功率检测显示器中，由乘法器可计算单个功率，再由加法器计算出潜艇航行时的总功率并显示，作为控制斯特林发动机AIP系统输出功率的依据。     

水下滑翔机动力系统工作性能的研究

从温差能驱动水下滑翔机的运动轨迹和航行环境出发,对感温工质获取温差能的相变过程进行动态分析,以确定滑翔机工作特性.研究表明,液相感温工质与海水的对流换热效应,导致暖水层航程中的固液相变效率远高于冷水层航程;根据相变的过程特征,动力系统在一个锯齿形航行轨迹中,可分为6个工作过程加以研究;分析感温工质液态和固态的保持时间,可确定滑翔机的航行深度范围,也为动力系统的控制和单向阀的动作时序控制提供了依据,保证了滑翔机动力系统循环工作的特性.     

潜艇闭式循环柴油机装置发展综述

<正>2闭式循环柴油机装置的现代发展20世纪70年代,世界一些国家又对闭式循环柴油机装置产生了兴趣,相关工作重新启动。联邦德国里卡尔多公司对"克雷斯多弗"闭式循环柴油机装置进行了改进和修复。CO2通过净气器溶解于海水,净气器在舷外水压力下工作,过余的O2重新参与循环。完成25.8和43.1kW两种功率的闭式循环柴油机实验,并制造了水下航行器。1976年,意大利希尔瓦伊西斯公司进行了闭式循环柴油机实验,总实验时间长达6500h,并在此     

日本“苍龙”级潜艇项目后4艘动力将用锂电池取代AIP技术

<正>日本海上自卫队发言人Yasushi Kojima近日宣布,日本海自计划采购10艘的"苍龙"级常规动力潜艇后4艘的动力系统将用锂电池取代目前使用的AIP技术,而"苍龙"目前使用的AIP技术是根据瑞典许可证生产的斯特林发动机。换装后,"苍龙"级潜艇将采取锂电池加柴油机的动力组合。分析认为,与目前常规潜艇搭载的铅蓄电池相比,锂离子电池重量更小,能量密度大,充电速度更快。"苍龙"级换装锂     

日本开发潜艇的『新推进系统』

日本防卫厅技术研究本部正在研究开发提高日本海军潜艇潜航续航力的“新推进系统”。该系统是从瑞典考库姆公司引进生产的,包括控制设备和外围装置在内,整个系统约90％实现了国产化。这种新推进系统是在潜艇心脏部的发电装置上,加装一个新的船体部件,中间搭载4台直径0.6米、高1.6米、不依赖空气推进动力的“V4-275MK Ⅱ”闭式循环型斯特林柴油机,组成“斯特林发动机发电系统”。斯特林发动机是在发动机外部通过反复加热、冷却来连续地膨胀(爆     

液态锂在金属丝网上的毛细作用

通过正交试验和单因素试验考察了丝网网格大小、丝网层数、锂浴温度等因素对液态锂在不锈钢丝网上上升情况的影响.得出了液态锂在丝网上产生毛细现象的温度条件以及随3个考察因素变化的规律,并建立了锂上升量随丝网层数变化的理论模型,为水下无人航行器(UUV)的Li/SF6热动力系统中毛细结构的设计提供了依据.本试验属于探索性试验,填补了国内在此领域的空白,为更深入的后续研究打下了基础.     

菱形传动β型斯特林机的动力学与热力学耦合分析

斯特林发动机是一种能以多种燃料为能源的闭循环回热式发动机。本文研究一种β型斯特林发动机的动力学与热力学耦合分析模型。该耦合模型中考虑发动机的热损失以及不可逆性,以期能够得到更加接近实际工况的数据。通过数值模拟,分析回热器性能以及无益容积对发动机性能的影响。另外,研究得到不同几何参数下的发动机净输出功以及热效率,并评估传动机构、无益容积比以及回热器性能对发动机最大输出净功的影响。结果表明,发动机效率随着无益容积的增大而降低,随着回热器性能的降低而降低。     

消息报导

第二届国际斯特林发动机会议即将在上海举行第二届国际斯特林发动机会议定于今年六月二十一日至二十四日在上海召开。这次会议由中国造船工程学会、中国工程热物理学会联合主办;中国造船工程学会轮机学术委员会组织筹备。斯特林发动机(国内习惯称为热气机)是一种可燃用多种燃料的新型发动机,国外已有数十年的研究历史,特别是石油危机以来,更引起了各国的重视,并在理论探讨和实机研制方面取得了进展。我国亦已将斯特林发动机的开发研究列入国家重点科技发展项目,因而在我国举办国际斯特林发动机会议必将推进我国对斯特林发动机的研究和发展工作。会议在应征论文过程中得到了加拿大、英国、日本、美国及意大利等八国学者的热情支持,     

Li／SF6热源在鱼雷和UUV推进系统中的应用

本文基于Li/SF_6燃烧反应的特点,简述了其作为热源在鱼雷和无人水下航行器(UUV)推进系统中的应用,论述了热管式反应器为UUV提供动力的特点和优势,并对国外学者有关Li/SF_6的毛细反应方面的研究情况作了介绍。     

Li/SF6热源在鱼雷和UUV推进系统中的应用

基于L i/SF6燃烧反应的特点,简述了其作为热源在鱼雷和无人水下航行器(UUV)推进系统中的应用,论述了热管式反应器为UUV提供动力的特点和优势,并对国外学者有关L i/SF6的毛细反应方面的研究情况作了介绍。