船舶微过热蒸汽发生系统供汽性能研究

为提高船舶微过热蒸汽发生系统的稳定性和优化微过热系统性能参数,探析稳态、动态工况下微过热蒸汽发生系统供汽响应特性。本文以船舶微过热蒸汽发生系统为机理模型,采用 CFD模拟方法计算了微过热蒸汽发生系统速度场、压力场和温度场的稳态分布规律,引入实际微过热蒸汽系统运行参数作为边界条件,开展微过热蒸汽发生系统供汽性能动态研究,得到过热蒸汽掺混流量、饱和蒸汽掺混流量、微过热蒸汽压力和温度等关键性能参数的动态变化规律,并提出微过热蒸汽掺混因子,定量表征微过热蒸汽系统掺混特性及其对蒸汽温度影响规律。计算结果显示,在微过热蒸汽供汽过程中,饱和蒸汽系统管路压降大于过热蒸汽压降,微过热蒸汽压力不断降低,过热蒸汽和饱和蒸汽掺混流量增大,促使蒸汽掺混因子减小,导致微过热蒸汽温度略有降低。基于微过热供汽性能参数的分析,说明船舶微过热蒸汽发生系统供汽响应方案满足用汽设备的要求,可用于船舶蒸汽动力系统的设计。     

船舶微过热蒸汽发生系统供汽性能研究

为提高船舶微过热蒸汽发生系统的稳定性和优化微过热系统性能参数,探析稳态、动态工况下微过热蒸汽发生系统供汽响应特性。本文以船舶微过热蒸汽发生系统为机理模型,采用CFD模拟方法计算了微过热蒸汽发生系统速度场、压力场和温度场的稳态分布规律,引入实际微过热蒸汽系统运行参数作为边界条件,开展微过热蒸汽发生系统供汽性能动态研究,得到过热蒸汽掺混流量、饱和蒸汽掺混流量、微过热蒸汽压力和温度等关键性能参数的动态变化规律,并提出微过热蒸汽掺混因子,定量表征微过热蒸汽系统掺混特性及其对蒸汽温度影响规律。计算结果显示,在微过热蒸汽供汽过程中,饱和蒸汽系统管路压降大于过热蒸汽压降,微过热蒸汽压力不断降低,过热蒸汽和饱和蒸汽掺混流量增大,促使蒸汽掺混因子减小,导致微过热蒸汽温度略有降低。基于微过热供汽性能参数的分析,说明船舶微过热蒸汽发生系统供汽响应方案满足用汽设备的要求,可用于船舶蒸汽动力系统的设计。     

压缩式制冷系统过热蒸汽饱和器的研究

介绍了新型制冷系统过热蒸汽饱和器的基本结构和工作原理,基于过热蒸汽饱和器下的系统火用分析建立了相应的数学模型,并对系统进行了实验测试,分析了饱和过热蒸汽对于制冷系统性能的影响.研究表明针对冷凝换热时过热蒸汽换热系数较低的问题而设计的饱和器,可以有效地提高空调机组的制冷量和冷凝器的换热效率,以及降低冷凝压力和冷凝温度等,改善了整个系统运行性能,提高效能和减少能耗.     

蒸汽减温管路改进

分析蒸汽减温管路的工作流程,构建蒸汽减温管路的模型。针对蒸汽减温管路存在的管路及阀门穿孔外漏问题,提出降低介质流速与控制饱和蒸汽湿度相结合的方案。仿真结果表明,改进后的蒸汽减温管路蒸汽品质得到改善,可为系统的设置提供依据和参考。     

蒸汽减温管路改进

分析蒸汽减温管路的工作流程,构建蒸汽减温管路的模型.针对蒸汽减温管路存在的管路及阀门穿孔外漏问题,提出降低介质流速与控制饱和蒸汽湿度相结合的方案.仿真结果表明,改进后的蒸汽减温管路蒸汽品质得到改善,可为系统的设置提供依据和参考.     

蒸汽动力系统在不同工况下的凝水分配协调性分析

[目的]为满足蒸汽动力系统在不同工况下的使用要求,需开展凝水分配协调性分析和管路优化设计。[方法]基于Flowmaster仿真计算软件,建立凝水系统的管网仿真模型,分析低工况和高工况下的凝水系统压力和流量分配情况,并相应提出降低水柜安装高度和调整系统管路连接方式这2种优化设计方案。[结果]计算结果表明:在低工况下,当凝水系统中节流阀开度30%、循环阀开度45%时,储水量最大为0.128(归一化处理结果),当节流阀开度小于13%时,凝水系统将无法实现储水功能;在高工况下,当凝水系统中节流阀开度90%、循环阀开度18%时,储水量最大为0.404,且凝水系统的分配协调性更好;2种优化设计方案均可有效改善低工况下凝水系统的分配协调性。[结论]研究成果可为实船凝水系统的管路优化设计提供参考。     

汽力装置回汽制动工况下主冷凝器进汽温度模型

针对蒸汽动力船舶回汽制动工况下主冷凝器的运行安全问题,通过回汽制动工况下主冷凝器的运行状态分析,建立回汽制动工况下主冷凝器进汽温度模型,并基于Matlab/Simulink环境,建立主冷凝器进汽温度的仿真模型。仿真结果表明,回汽制动工况下,采用理想制动策略时主冷凝器进汽温度会超过允许值,导致主冷凝器的损坏,影响蒸汽动力装置的安全运行,因此需对倒车汽轮机回汽时机进行限制。     

锅炉火焰中心位置对过热蒸汽温度影响的试验研究

本文针对某船主锅炉过热蒸汽温度随着船舰航行海区的不同而存在明显的变化，进行了改变火焰中心位置对过热蒸汽温度影响的试验研究，对试验结果进行了分析，从而提出了一种灵活、方便地调节过热蒸汽温度的方法，并给出可调节的温度范围。     

某大型豪华邮轮蒸汽系统蒸汽环网管径仿真优化研究

大型豪华邮轮的仿真和优化对于大型邮轮的设计具有重要意义.文章以某大型豪华邮轮蒸汽系统为研究对象,在分析该系统设计特点的基础上,利用流体仿真软件Flowmaster搭建该系统仿真模型并进行了仿真计算、分析和优化设计.研究结果表明:原设计方案下,船尾蒸汽管网蒸汽干度较低;通过优化船尾蒸汽环网管道管径,实现了船尾蒸汽平均干度...     

船舶蒸汽动力系统设计方案的仿真验证

为在设计初期对某船舶蒸汽动力系统的总体设计方案进行校核,提出了一种系统设计验证仿真方法。首先,在系统初步设计方案的基础上补充完善仿真系统开发所需的设计数据;然后,采用RINSIM仿真平台工具进行模型开发,并通过建模与模型集成调试获得系统仿真模型;最后,进行仿真计算。应用该方法开发了某船舶蒸汽动力系统设计验证仿真平台,并对系统的设计方案进行了校核。结果表明:该设计验证仿真平台的稳态计算结果准确,动态趋势合理,适于对船舶蒸汽动力系统进行设计验证。     

高温和高压下吊装孔蒸汽微泄漏特性测量的理论与实验研究

[目的]为了研究应用于核动力装置的吊装孔在事故工况下的密封性能,搭建一套能够实现蒸汽微泄漏量定量测量的实验装置。[方法]在该装置中,0.66 MPa下的饱和蒸汽被充入加压腔以模拟事故工况,泄漏的蒸汽则通过敷设了保温层的收集腔来收集,并且不会发生冷凝。实时监测收集腔内温度、湿度和压力等参数的变化情况,以推算蒸汽的泄漏率。[结果]实验结果表明：采用厚度为1.5和3.0 mm核级垫片的吊装孔模型的蒸汽泄漏率分别为13.93和11.91 g/24 h,均能满足低漏设计要求,其中,3.0 mm垫片的密封性能更优。对同种垫片和同样压力下的干空气和蒸汽测量的结果进行分析,得到的密封系数nd4十分接近,验证了实验装置对蒸汽微泄漏量测量的准确性。[结论]所提方法可推广应用于各种密封结构或压力系统,为事故工况下堆舱密封性评估提供了新的测量思路。     

蒸汽流冷却水喷雾掺混蒸发过程一维数值模拟

通过分析高温水蒸汽流中冷却水喷雾液滴的蒸发和液滴与蒸汽流之间的掺混过程,建立描述蒸汽流动和液滴运动变化的数学物理模型。基于欧拉拉格朗日方法和SIMPLE算法设计了一维程序进行仿真计算,获得了试验器中蒸汽相压力、温度、速度的分布及冷却水喷雾液滴的粒径、速度、温度的变化过程。针对不同的冷却水喷嘴结构和工况参数进行一维仿真计算,得到各参数对掺混蒸发过程的影响,为合理控制蒸汽流冷却过程提供指导。     

应用数值模拟分析进行抓斗修理

对抓斗受力后发生严重变形而失效的工况进行数值模拟仿真计算,根据分析结果提出改进措施,并在同样的工况下对修复方案进行仿真分析,为抓斗的修复工作提供技术支持.     

蒸汽动力船舶疏水系统设计

蒸汽动力船舶疏水系统的合理设计对提高热力系统的经济性以及保证设备的安全运行至关重要,针对鲜有文献对其设计进行论述的现状,从疏水系统设计需求出发,在蒸汽系统吹除工况分析的基础上,提出蒸汽系统疏水量的计算方法和系统凝水去向设计原则。通过对多种疏水器性能进行比较,得出热动力疏水器适用于蒸汽系统吹除工况。在对某型船舶疏水系统问题总结的基础上,提出了疏水系统的布置方案。通过较好实现某型船舶疏水系统功能,验证了该疏水系统设计方法的合理性。     

蒸汽动力船舶疏水系统设计北大核心CSCD

蒸汽动力船舶疏水系统的合理设计对提高热力系统的经济性以及保证设备的安全运行至关重要,针对鲜有文献对其设计进行论述的现状,从疏水系统设计需求出发,在蒸汽系统吹除工况分析的基础上,提出蒸汽系统疏水量的计算方法和系统凝水去向设计原则。通过对多种疏水器性能进行比较,得出热动力疏水器适用于蒸汽系统吹除工况。在对某型船舶疏水系统问题总结的基础上,提出了疏水系统的布置方案。通过较好实现某型船舶疏水系统功能,验证了该疏水系统设计方法的合理性。     

基于GSE平台的蒸汽试验系统边界的动态控制仿真

[目的]台架试验是蒸汽系统设计与验证的重要手段,能否准确模拟边界条件是至关重要的影响因素。为获得一种可行的动态流量边界控制方法,[方法]基于蒸汽系统台架试验的蒸汽入口处流量变化要求,提出PID闭环控制与开环控制方案,并开展仿真对比分析。利用GSE平台建立蒸汽系统台架试验的仿真模型,基于试验热态调试数据进行仿真模型修正,并通过对比试验数据与仿真数据验证仿真模型的正确性和有效性。[结果]仿真结果表明:迭代—收敛的开环控制方案可以满足蒸汽流量在10 s内线性减少20 t/h的控制要求,而传统PID闭环控制方案则难以实现。验证试验的结果表明:蒸汽入口处的流量变化满足台架试验要求,并与仿真结果相吻合。[结论]研究成果可为蒸汽系统台架试验的边界控制提供参考。     

蒸汽弹射器的动力学仿真研究

针对航母蒸汽弹射器，在对其受力及热力学分析的基础上，建立其动力学模型，利用MATLAB软件建立了仿真系统进行数值计算，得到舰载机运动加速度、速度的大小及其与位移的关系，其计算方法是可行的；对多种弹射工况进行了仿真分析，获得不同工况下舰载机的弹射起飞运动特性，为弹射器的设计提供了可选方法及参数。     

船舶蒸汽管网水力热力耦合计算方法

船舶蒸汽系统水力热力耦合计算是系统设计、管路布置的理论基础。在城市供热管网计算模型的基础上,针对船舶蒸汽系统管网布置错综复杂、管路附件多的特点,考虑蒸汽的可压缩性、管路及附件的摩擦阻力以及散热等特性,建立适用于船舶蒸汽系统管网的水力热力耦合计算模型,并采用标准四阶龙格—库塔(Runge-Kutta)方法对其进行求解。对某型船舶蒸汽系统的3种工况进行水力热力耦合计算,发现计算结果与试验数据最大误差不超过4.1%,满足工程计算的精度要求,表明所提出的方法能很好地应用于船舶蒸汽系统管网的设计优化和计算分析。     

基于单片机的船舶液压系统温度控制技术

船舶液压系统在适当的温度范围内使用对提高船舶液压系统的工作可靠性及元件使用寿命具有重要的意义。提出基于单片机的船舶液压系统温度控制技术。对单片机控制船舶液压系统的温度参数进行自适应计算,并对自适应温度控制参数进行优化,实现基于单片机的船舶液压系统温度精确控制。仿真实验结果表明,所提的基于单片机的船舶液压系统温度控制效果较好,在船舶重载工况下,温度控制能源损耗较低,系统整体输出功率稳定,为船舶液压系统的稳定运行提供理论基础。     

红花二线船闸下闸首温控仿真分析

针对大型船闸易由温度控制不当产生温度裂缝从而破坏整体结构的问题,采用温度应力仿真的方法对其进行研究。综合考虑混凝土性能、边界条件、浇筑方案等诸多对船闸温度应力造成影响的因素,结合ANSYS自带的APDL语言进行二次开发,编写热力学参数命令流对红花二线船闸下闸首不同工况全过程瞬态温度场和应力场进行仿真分析。结果表明,采取降低浇筑温度并适当配合通水措施能有效控制其温度应力。总结出的大体积混凝温度应力计算和控制的流程,可成熟运用于实际工程。