潜艇舱室大气环境技术发展研究

世界各国海军对潜艇空气质量越来越重视,并将舱室大气环境控制水平作为衡量潜艇总体性能的一项重要指标,为"环境质量因素"赋予仅次于武器系统的重要地位。随着潜艇在水下隐蔽航行时间的不断延长,对舱室环境的舒适性提出了更高的要求。空调通风向节能、健康、舒适的方向发展;舱室供氧和二氧化碳清除由资源消耗型向高效再生的方向发展;有害气体的净化向高效和综合净化的方向发展;大气环境监测由分散仪器向集中在线连续监测的方向发展;大气环境质量评估由单一方法发展为主观和客观因素综合评价。根据国外潜艇舱室大气环境技术发展趋势,提出我国未来技术发展方向,即需要重点开展潜艇舱室大气环境综合控制、连续监测和量化评估技术研究。     

邮轮舱室空调舒适性需求分析

介绍了环境舒适性指标分类,重点对热环境以及空气品质开展研究,调研分析了暖通行业和船舶行业舒适性设计标准和规范,开展了各类主要邮轮系类空调设计参数调研。结合适应中国游客的环境舒适性指标分析,给出我国邮轮舱室舒适性设计指标参数。     

船舶封闭舱室空气调节和再生

封闭舱室不能与大气中的空气进行交换，必须去除舱室中有害杂质，维持必需的气体成分和纯净度，需要一套有效的空气调节和再生装置来完成这一任务。本文介绍了一种综合的空气处理系统的工艺流程、组成设备和工作特点。阐明该系统能够有效地净化封闭舱室中的气体、液体、固体污染物，补充氧气及维持舱室必需的热湿规范，建立和应用这种综合空气处理系统是封闭航空室空调系统的发展方向。该系统适用于各种水面舰艇和潜艇封闭舱室的空气处理和再生。     

潜艇居住舱室空调送风舒适度数值模拟评估

[目的]潜艇舱室环境普遍较恶劣,需提高居住性,基于此,对采用球形布风器的潜艇舱室的空调送风气流组织进行研究,评估舱室热舒适度。[方法]使用CATIA构建精确程度高的舱室三维模型,采用计算流体力学(CFD)技术,根据实际边界条件,对舱室在夏季水面、夏季水下、冬季水面、冬季水下工况下的送风气流组织进行数值模拟,对使用球形布风器改变送风方向的夏季水面工况送风气流组织进行数值模拟,对各工况下舱室温度及速度分布进行分析对比,对舱室的舒适性评价指标(PMV)值进行计算分析。[结果]结果表明,在各工况下,舱室PMV值在-1～1之间;舱室内大部分区域气流速度分布较为均匀,速度适宜,小于0.3 m/s;舱室大部分区域温度较为均匀,夏季约为24.5～26℃,冬季约为22～23.5℃。[结论]采用球形布风器的潜艇典型住舱空调送风满足舒适性标准要求。     

国外核潜艇舱室空气组分特性研究综述

核潜艇舱室空气组分特性是直接影响艇员健康和制约战斗力的关键因素之一。为改善舱室空气品质,美国等核潜艇大国开展了广泛深入的组分特性研究,并取得一系列成果。本文以美国核潜艇舱室空气组分特性研究为例,综述分析了其核潜艇舱室空气组分特性研究历程,并分别从常量组分、微量组分和气溶胶等3个方面归纳总结其空气组分特性。分析表明,通过合理设计和控制,密闭人工环境中可以实现良好的空气品质,该研究成果对我国开展潜艇等密闭人工环境空气品质研究具有一定的借鉴意义。     

潜艇液体除湿空调系统探讨

液体除湿空调克服了传统空调除湿与制冷能力不匹配的问题,因而受到广泛关注。针对潜艇舱内的热湿环境,分析了液体除湿空调系统应用于潜艇的可行性,在综合考虑潜艇舱室空间布局和系统节能性要求的基础上,提出为目前的空调系统增加除湿剂循环系统,并根据系统的要求分析工作原理,改进空调器的设计,甄选除湿剂类型,解决除湿剂再生的难题,设计出一种满足潜艇舱室环境要求的液体除湿空调系统,实现潜艇舱室低耗安静除湿功能。     

船舶舱室内热舒适性参数的选取

为保证船舶舱室乘员的身体健康,提高其工作效率,需建立船舶舱室乘员热舒适性的温湿度环境条件。在相关热舒适性标准分析研究的基础上,通过对实船热环境测试以及对船员热感觉的问卷调查,分析总结了不同活动状态下船员的热感觉投票值与微小环境温湿度的变化规律,给出了船舶舱室内各工作部位能满足船舶舱室乘员热舒适的温湿度参数控制范围,为船舶舱室的空调系统设计提供了依据。     

大温差变风量送风技术在潜艇空调中的应用

针对潜艇存在的空调系统能耗高、舱室温、湿度控制难等问题,综合分析了空调系统中的大温差低温送风以及变风量空调的特点与应用技术现状,结合潜艇舱室空调的热负荷特征,提出了将大温差低温送风、变风量控制和温、湿度独立控制相结合的系统技术方案,克服了传统活塞式半封闭压缩机效率低、大温差低温送风系统送风下坠、射流冷风感等技术问题。通过与目前的常规定量空调系统进行对比分析发现,该方案可降低系统能耗30%,增强了空调降温除湿的调节和控制能力,并且通过减少空调送风量和送水量,使空调风机噪声降低了5 dB,减小了设备及管系的尺寸和重量,有利于潜艇舱室噪声以及空间布置和排水量的控制。     

改善全封闭水面舰艇舱室空气品质技术初探

改善舰艇舱室空气品质至关重要,目前国内没有合适的舰用空气净化设备,通过借鉴国外和我国民用空气净化设备及技术特点,探讨了有效改善全封闭水面舰艇舱内空气品质的途径.明确指出开发船用空气净化设备势在必行,对舱室内的空气进行消毒净化处理也是舰艇空调系统设计发展的必然趋势.     

潜艇大气成分检测技术发展展望

对潜艇舱室空气中污染物主要检测方法进行了论述,分析了各种检测方法的优缺点,结合环境化学的技术发展,探讨了潜艇舱室有害气体检测方法的发展趋势,为今后开展潜艇舱室空气中污染物的检测技术研究提供参考。     

Development and prospects of key technology for submarine atmospheric environment control北大核心CSCD

Air regeneration, harmful gas purification and atmospheric composition monitoring are the key technologies of submarine atmospheric environment control systems. After years of development, China has made great progress in such systems, which have developed from ensuring the safety requirements of submariner and equipment operation to ensuring the health of submariner and reliability of system for long-term underwater operation. This paper reviews the development history of submarine atmospheric environment control technologies and introduces their future development prospects. The developers of integrated atmospheric environment control technology should learn from foreign submarine and aerosphere equipment technologies, which aim to support long-term submerged operation and comfort demands, and better adapt to future submarine technology development and evolving mission, in order to constantly enhance the level of submarine cabin air quality of the Chinese navy. © 2022 Journal of Clinical Hepatology. All rights reserved.     

船用集气罩空气幕送风速度优化的数值研究

采用数值方法研究船用集气罩空气幕送风速度对污染物溢出、厨师热舒适性和最小设计排风量的影响。计算结果表明,空气幕送风速度过低时存在污染物外逸的现象,随着空气幕送风速度的提高,超过某一风速临界值时将不会出现污染物外溢;空气幕送风风速进一步提高将会降低厨师的热舒适性,数值计算结果据此给出了空气幕送风速度的上限值。     

高压气吹除时机对潜艇动力抗沉影响的仿真研究

在建立破损潜艇高压气吹除模型的基础上,考虑潜艇处理水下舱室破损的常用操纵措施,通过计算机模拟仿真得到不同高压气吹除时机潜艇动力抗沉的主要运动参数变化趋势,分析结果表明,高压气吹除时机在一定情况下对动力抗沉的成功与否起着决定性作用,并提出了动力抗沉时关于高压气使用时机的一些建议。     

潜艇舱室空气处理技术研究进展

潜艇舱室内空气质量是影响潜艇续航的重要因素之一。舱室内污染物质来源多样,大气成分复杂,处理难度大,给相关技术发展带来挑战。针对其特殊性,综述了潜艇舱室内空气处理技术的研究进展,系统介绍了当前国内外不同形式的潜艇舱室空气处理工艺,重点阐述了不同工艺的原理、现状及优缺点,为探索潜艇舱室空气处理新途径、新技术提供参考和思路。     

水下密闭空间生存环境的综合改善技术——采用低温冷冻法改善潜艇舱室大气环境的空气净化系统

提出了采用低温冷冻法清除潜艇舱室有害气体的系统思路；并介绍了该方法在AIP潜艇和核潜艇上的系统流程。与目前采用的潜艇空气净化方法相比，低温冷冻法具有能够清除的有害气体种类多，系统本身不产生有害气体，能够杀菌消毒和辅助艇舱降温等一系列优点，对于全面改善舱室生存环境，降低潜艇动力消耗，提高潜艇续航能力等具有积极意义。     

潜艇水下动力抗沉技术研究

潜艇水下动力抗沉技术是提高潜艇生命力的重要措施。阐述了国内外潜艇水下动力抗沉技术发展现状,重点探讨了高压气吹除技术的模型和肼吹除技术的原理,并且举例说明高压气吹除技术对潜艇水下动力抗沉具有良好的效果。最后与高压气吹除相比较,结论得出肼吹除技术也具有很好的应用前景。     

潜艇空气压缩机滑油含水故障分析及对策

文章阐述潜艇空气压缩机在使用过程中，滑油出现含水故障的原因和排除方法。并以实例介绍了两型潜艇空气压缩机滑油中含水故障排除过程和方法。     

船舶舱室空调热舒适性评价指标及其微气候参数优化

船舶空调舱室热舒适性是影响船员工作效率和生活品质的重要因素。文章分析了影响空调舱室热舒适性的诸多因素,讨论了PMV (Predicted Mean Vote 预测平均满意值) 指标的作用及其运算方法。建立了舱室简化模型,并结合实际海况,计算了不同温度、相对湿度组合下的PMV,PPD(Predicted Percentage of Dissatisfied, 预测不满意率)值及系统热负荷,分析了舱室内温度、相对湿度对其热舒适性及能耗的影响。在满足热舒适性指标的情况下,优化船舶空调设计参数以实现节能的目的。文章对船舶空调的设计及舱室温微气候参数的选择具有借鉴意义。     

潜艇大气污染与大气质量内部控制措施

根据国内外潜艇舱室大气污染的状况,论述了舱室主要污染物的来源、造成的危害和大气质量内部控制措施及其发展技术,为我国开展潜艇大气控制研究提供了依据。     

船舶空调系统设计新思路-低温送风

如何解决船舶空调系统在船上有限空间内的布置和船舶空调舒适性的矛盾，一直是船舶空调系统设计人员所追求的目标，本文介绍一种低温送风系统，探讨在船舶空调行业中的应用，期望能设计出更好的船舶空调系统。