膜技术作为潜艇舱室大气环境除湿方法的可行性分析

目前，我国海军潜艇舱室环境空气除湿系统仍然停留在空调的基础上，随着现代探潜，反潜技术的不断提高，我国目前使用的舰载空调除湿系统存在的耗能多，噪音大，设计复杂，可靠性差等一系列问题越发显得突出，因此，它很难再适应现代高科技条件下的海上战争。膜除湿技术作为一门新技术，其除湿效果极佳。且没有电力消耗和电磁散射，无噪音，无污染，有利于潜艇的隐蔽和节约能源，为现代海战提供了强有力的环境和技术支持。     

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。     

船用转轮除湿空调在实际航线中的节能分析

为研究废热驱动的转轮除湿空调在船舶上应用的节能潜力,结合某船5天实际航行过程中的气象参数和海水温度,在分析舱室热、湿负荷特性的基础上,计算舱室的热量,以获取转轮除湿空调系统所需的制冷量.将废热驱动的两级转轮除湿空调系统的能耗与传统船用空调系统的能耗相对比,发现其耗电量仅为传统空调的7.5％～37.6％,可获得显著的节能效果.研究结果表明,两级转轮除湿空调系统在船上具有良好的应用前景.     

潜艇大气成分监测技术

大气成分监测系统是维护潜艇舱室环境适宜居留的最重要环节之一。潜艇中设置舱室气体分析系统已经有将近40年的历史,随着对气体污染物认识的深入以及对大气成分系统控制要求的提升,需要对大气成分监测系统的测量点、气体分析种类和气体浓度监测范围进行提升。本文介绍潜艇舱室环境大气成分监测系统的要求,并分析几种有前途的大气成分监测技术,最后论述可能的大气成分监测系统方案。     

基于PLC的船舶空调系统

船舶空调系统是船舶上的重要电气设备,采用PLC控制的空调系统在除湿、温控、换气、清洁过滤空气的过程中工作性能稳定、可靠。本系统可以根据各舱室的具体要求,在相应的舱室里进行PLC控制电路的扩展,对空气进行二次调节再送入船舶各舱室。     

基于溶液除湿的船舶节能空调装置

文章以船舶空调为研究对象,从绿色船舶的理念出发,提出一种利用尾气热能的船用节能空调装置。该空调系统将热负荷和湿负荷各自独立处理,热负荷由高温冷水(18℃)承担,高温冷水由船舶发动机尾气热能通过溴化锂机组制取;湿负荷由溶液除湿系统承担,除湿溶液再生循环通过缸套余热完成。该设计为舱室温度和湿度环境提供精确控制,能够克服传统空调能耗大,空气品质差等缺陷,为船舶舱室提供清新干净空气,同时可以为船舶节约燃油,也减少了大气污染物的排放。     

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。     

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。     

改善潜艇舱室热舒适和空气品质的技术探讨

为解决当前潜艇舱室的热不舒适状况和恶劣空气品质限制潜艇长期潜航的问题,对国内外相关研究进行了综合评析。分析发现,人体热舒适存在种族和地域等差异,基于发达国家的研究成果建立的空调热舒适标准不能直接用于指导中国建筑室内的空调系统设计,更不能直接用于具有很大特殊性的水下密闭空间性质的潜艇。因此,提出运用现场问卷调查与客观生理参数测量相结合的研究方法,来确定适合中国人自身特点的、针对潜艇特殊环境的热舒适标准和空气品质需求标准。同时,重点探讨了改善潜艇舱室空气品质的技术措施。结果表明,以合适的标准为指导,以多种技术综合为手段,可以切实改善潜艇舱室内的热舒适状况和空气品质。     

海洋核动力平台生活区舱室环境设计

通过总结船舶规范对环境因素的要求和核电设计准则中与生活区设计相关的通风、噪声控制等要求,对比分析某船生活区、某核电厂相关具体设计,为海洋核动力平台舱室环境设计提出合理的要求。对平台通风空调系统、减振降噪、色彩和光环境等方面的设计进行阐述,为我国海洋核动力平台舱室环境设计的发展提供参考。     

船用转轮除湿空调系统方案的探讨

探讨转轮除湿空调系统在船舶上应用的可行性。在分析干燥剂再生温度和除湿效果的基础上,根据船舶余热的品质和船舶空调的特点,构建了一个船用除湿空调系统。该系统采用单个转轮两级除湿的方案,利用船舶余热作为干燥剂的再生热源,采用海水冷却和压缩式制冷机组冷却相结合的冷却方式,以保证送风温度的稳定。根据所确定的系统方案,建立起船用单个转轮两级除湿空调系统的实验台,用于研究模拟海洋环境下该系统的性能。     

潜艇舱室热管理技术

常规潜艇有限的能量供给和潜艇作战需求之间的矛盾仍是制约常规潜艇发展的主要矛盾之一,随着大气环境控制要求的提高,大气环境控制系统的能耗逐渐增大,为了从顶层设计层面协调大气环境控制与能耗之间的矛盾,提出"潜艇舱室热管理"的概念。潜艇舱室热管理即从总体设计角度出发,从功能、能量、控制等方面,全面考虑总体布置、系统结构、部件和环境等相互之间的制约关系,协同控制流动、传热和能量转换利用过程,以实现全系统、全工况最优化,达到提高系统能量利用效率,降低能耗的目的。     

潜艇模拟密闭舱大气控制实验室温湿度的检测

潜艇模拟密闭舱室大气控制系统是艇员的生命支持系统,温湿度的控制显得尤为重要。通过对潜艇模拟密闭舱实验室温、湿度的检测,发现了模拟密闭舱保温结构上存在的一些问题,针对问题提出了加强保温结构的改进措施,以保证模拟密闭舱满足设计指标。     

船用转轮除湿空调及其系统方案的比较研究

研究转轮除湿空调在船舶上的应用,实现船舶空调的节能。根据某船传统空调系统的设计参数构建了单级除湿和两级除湿的转轮除湿空调的系统方案,通过比较研究发现两级除湿的系统方案适合在该船舶上应用,且具有显著的节能潜力;在设计工况下,应用在该船舶上的两级转轮除湿空调的消耗功率仅为传统空调的56.6%。     

美国海军潜艇舱室液压系统泄漏火灾风险研究进展

本文针对潜艇舱室液压油泄漏后的火灾风险研究,概述了美国海军所开展的一系列研究工作。为开展这项专项研究,美国利用根据核潜艇艏部舱室搭建的“沙德威尔/688”测试平台,对火灾、爆炸和其它相关风险进行了试验研究,取得大量成果,同时基于实测数据验证了针对性开发的潜艇舱室火灾预测软件的准确性。文章结合我国该领域的研究进展,指出液压油泄漏火灾风险控制思路和未来发展方向。相关研究对我国开展潜艇及其它船舶和密闭环境火灾风险控制研究具有指导意义。     

未来潜艇协同作战信息连通技术发展研究

随着潜艇执行任务和使命越来越依靠网络中心战,潜艇通信系统随之发展,潜艇将更加依赖稳固、安全和能快速传输数据的通信系统,以确保协同作战中与其他海军平台、艇外传感器、卫星和其他系统的连通性。潜艇不但需要为自身收集重要信息、还需要处理来自空中、水面和水下的信息情报。介绍了目前国内外潜艇通信技术及弱点,然后介绍了几种协同作战中潜艇信息连通技术,提出信息连通技术能力要求,最后展望了未来潜艇信息连通技术的发展。     

船舶变风量空调系统的应用

变风量空调作为一种节能系统在陆用建筑的运用已有多年,技术上也经历了多次改进,借助于陆用空调系统设计理念,将该节能空调推向船舶空调系统。通过对变风量空调系统的分析,对在船舶空调系统应用的可行性进行了研究。