基于叶梢小翼的泵喷推进器梢隙涡控制方法数值研究

泵喷推进器转子叶片梢涡不仅会降低推进器空化性能,而且会引起较大的梢隙压力脉动和非定常激励力,从而降低推进器声学性能。因此,泵喷梢隙涡控制是提升推进器声学性能的有效途径。该文针对某前置定子泵喷推进器,提出基于叶梢翼的梢涡控制措施,并利用高精度数值仿真方法对比分析了抑制梢涡前后的泵喷推进器推进性能、流场结构、压力脉动等特性。研究结果表明：基于叶梢翼的转子梢涡控制方法可显著抑制泵喷梢涡发展和叶梢间隙压力脉动,并且对推进器的水动力性能影响较小,可为泵喷推进器声学优化提供参考。     

基于FEM/BEM的船用水泵流动诱发振动噪声计算分析

离心水泵是舰船上面重要的流体机械,广泛应用于船舶冷却系统、舱底压载系统、循环水系统及消防系统。同时离心泵也是舰船管路噪声源之一,影响着船舶运行环境舒适性与舰船的安全隐蔽性。本文利用fluent软件计算流场非定常过程中叶轮所受时域脉动压力,并提出优化方案。将其作为激励源加载到水泵电机有限元模型上,采用隐式有限元法计算泵组表面振动速度与机脚处加速度,估算泵组振动烈度。将有限元振动速度导入Virtual.Lab软件,采用声学边界元计算泵组的空气噪声辐射。计算结果表明,泵组出水口处与机脚处振动噪声较大,应采用相关的减振降噪技术。     

基于FEM/BEM的船用水泵流动诱发振动噪声计算分析

离心水泵是舰船上面重要的流体机械,广泛应用于船舶冷却系统、舱底压载系统、循环水系统及消防系统。同时离心泵也是舰船管路噪声源之一,影响着船舶运行环境舒适性与舰船的安全隐蔽性。本文利用fluent软件计算流场非定常过程中叶轮所受时域脉动压力,并提出优化方案。将其作为激励源加载到水泵电机有限元模型上,采用隐式有限元法计算泵组表面振动速度与机脚处加速度,估算泵组振动烈度。将有限元振动速度导入Virtual.Lab软件,采用声学边界元计算泵组的空气噪声辐射。计算结果表明,泵组出水口处与机脚处振动噪声较大,应采用相关的减振降噪技术。     

基于流体-结构耦合振动的液压脉动滤波器试验研究

分析了船上泵源液压系统压力脉动产生的原因及频率成分。根据气体消声器的原理,结合液压系统高压、大流量等工作特点,设计和制造了一种基于流体-结构(fluid-structure)耦合振动的结构共振式液压脉动滤波器,并推导出其波动衰减的传递矩阵模型。通过调整液压泵转速来改变压力脉动频率,在液压系统压力脉动试验平台上进行了三组对比试验。试验表明,当滤波器的结构振动体固有共振频率与系统频率接近时,系统的脉动能量得到有效衰减,系统的压力波动幅度和脉动率大幅降低。试验结果验证了结构共振式液压脉动滤波器的使用效能和存在的不足,它为液压系统振动控制提供了新的技术手段。     

船用离心泵压力脉动与振动信号的相干分析研究

非定常流动是引起泵振动的主要因素之一,为了明确压力脉动与振动之间的关联关系,搭建了闭式实验系统,对一台船用离心泵进行压力脉动和振动的同步测量。基于快速傅里叶变换获得了各监测点压力脉动、基脚振动信号的频谱特性及功率谱特性;通过计算压力脉动信号与振动信号的相干函数,并通过比较不同测点的相干系数大小,分析了压力脉动对振动的贡献。结果表明,压力脉动与振动均在轴频、叶频及其高次谐波等离散频率下能量突出;不同频率下各测点的压力脉动对泵振动的影响存在差异,其中进口压力脉动在600-700Hz及900-1000Hz频段对振动影响最大;隔舌压力脉动在0-600Hz及700-900Hz频段对振动影响最大;出口压力脉动在轴频的高次谐波等个别频率处对振动有一定影响。相干分析可作为建立压力脉动与振动信号之间关联关系的一种有效手段,由此为进一步离心泵内部流场改善及减振提供参考。     

7000t成品油船机舱舱底水和消防系统设计

针对成品油船舱底水和消防水系统设计复杂等特点,以7 000 t成品油船为研究对象,介绍了机舱舱底、消防水管系设计方法,根据本船的入级规范,分析说明了舱底管系管径取值、舱底泵、消防泵的选型等,最后介绍了本船的机舱舱底水管系布置特点。经实际运行,该船舱底水系统和消防水系统均达到了设计要求,运行良好。     

离心泵叶轮进口前非定常流动研究

以一离心泵为对象,进行模型泵叶轮进口前非定常流动的PIV试验及数值模拟。基于PIV试验结果可知,在不同流量工况下,吸入管内均存在着较为强烈的预旋流动,预旋流的方向与叶轮旋转方向一致。且泵偏离设计流量工况越大、与叶轮距离越近,预旋流的绝对速度越大。同时,应用数值模拟的方法,详细分析了吸入管内部流场中涡线、压力脉动等的非定常变化,得出在小流量工况下,吸入管内非定常预旋流动将会引起与叶轮转频较为接近的压力脉动,从而对整个泵系统造成严重危害。     

载运危险货物船舶的舱底水系统设计

以某两条多用途船舶为例,介绍了船舶载运危险货物对舱底水系统设计的特殊要求,分析了舱底泵排量计算的设计要点,探讨了舱底泵、阀件及其管路的布置方法,总结提出了一些注意事项,以期为今后载运危险货物船舶的舱底水系统设计提供参考。     

柱塞泵对异步电动机定子电流的谐波分析

当异步电动机拖动液压柱塞泵负载运行时，由于泵本身的流量脉动引起其输出转矩的脉动，从而在异步电动机的定子电流中注入了大量的谐波成分，不仅影响液压传动控制系统的精度，而且恶化了系统的EMC特性。从柱塞泵的流量公式出发，利用傅立叶变换推导其流量脉动中存在的频率成分。又因为液压缸运行时其流量不存在脉动，所以当电动机驱动泵控缸时，可以认为其电流中的谐波只是由泵的脉动特性所引起。从这一角度出发，在MATLAB／SIMULINK中建立电液伺服系统模型，用仿真实验证明泵向电源线中注入了谐波成分。     

液压泵流量脉动的测定

液压泵容积流量脉动和压力脉冲之间存在着相互关系,本文将以一短压力管对此进行研究。研究表明,无论是容积流量还是其不均匀系数,都可以从测得的脉冲压力算出。如果泵和节流阀之间存在的容积很小的话,则这个关系将极为简单。     

舱底系统喷射泵的故障排除

本文从选型、系统设计、布置等方面分析了造成运用于船舶舱底系统喷射泵真空失效的常见故障,着重论述了管路压力损失的具体表现形式和基于离心泵的选型常见错误,并通过实际案例,并逐一研究解决方法,为解决此类问题提供了指导。     

往复泵运动机构磨损对振动特性的影响分析

往复泵运动机构磨损是影响其性能的主要因素,研究掌握运动机构磨损引起的振动特性,对设备故障诊断和状态监测具有重要意义。由于往复泵组成部件较多,结构复杂,仅依靠对振动数据进行分析的信号处理方法难以准确分析和判断设备性能。通过开展基于运动副磨损对振动特性影响的机理分析,建立曲柄连杆处运动副的接触-分离2种状态力学和数学模型,并利用数值计算方法,分析运动副不同磨损间隙状态下,运动机构运动学、动力学和振动特性,掌握磨损间隙对设备的振动性能的影响,发现磨损间隙的存在对舱底泵的运动特性和振动特性有较大影响。     

“雪龙2”号舱底水系统的设计

以"雪龙2"号为例,基于中国船级社钢质海船入级规范、特种用途船规范和SOLAS,对特种用途船舶舱底水系统设计进行研究,并对一系列技术关键点进行了探讨,如舱底水管径计算、舱底泵布置、舱底水仓容积计算和综合舱底水系统等。对需关注的问题进行讨论和分析,得出相关结论,对特种用途船舱底水系统设计具有一定的指导意义。     

船用往复泵管路减振技术研究

船舶往复式水泵管路振动一直是国内有待解决的难题，本文在分析往复式舱底泵管路振动产生机理的基础上，针对往复式水泵管路振动特性，运用近年来研制的一些新型管路减振元件，如袖套式挠性接管、管路消振器、管路流体压力蓄能器等，对往复式水泵管路振动进行试验研究，为管路减振设计提供了有意义的参考依据。     

滑行艇气层减阻试验

通过对三种艇型及不同的喷气方式的模型试验，研究了断阶滑行艇模型气层减阻的实施途径及减阻效果，取得了总阻力减少25％以上 结果，提出了一种适合于采用气层减阻技术且阻力性能优良的艇型。垂向舭板可减少滑行艇的高速阻力，但阻力减少的程度与艇型有关。底部斜升角较小时，有利于气层减阻。气层减阻率大于舭板减阻率，对底部斜升角较大且艇底扭曲、艏部设置适当的纵向防溅条、舯部设置楔形板的深Ⅴ型艇，垂向舭板对其阻力的影响不大，这种深Ⅴ型艇的阻力性能较佳，若喷气，其总阻力还可进一步减少15％。孔喷时，孔径采0.5mm或1.3mm对模型阻力的影响甚微，采用0.4mm缝叶的模型阻力比用孔喷时略大，采用较大孔喷或缝喷有利于工程上的喷气实施。     

基于PumpLinx的鱼雷齿轮泵内部流场及流量特性的仿真分析

为研究转速与流体介质对齿轮泵性能的影响,运用PumpLinx软件对齿轮泵内部流场及其流量进行瞬态仿真分析,并与试验数据进行对比,分析转速与流体介质对齿轮泵内部压力场及输出特性的影响。数值结果表明:齿轮泵平均流量与试验数据吻合较好,入口流量随时间呈锯齿状波动,出口流量则呈波浪状的较小波动,而且流量脉动率随转速的增大而减小;齿轮泵内压力从低压腔呈阶梯状向高压腔过渡,且入口易因超低压而出现空化现象,导致其压力脉动率高于出口。此外,流体介质为水时的流量脉动率略低于油。研究结果为降低鱼雷齿轮泵的振动和噪声等危害提供了理论指导。     

船用三螺杆泵故障分析

三螺杆泵是一种典型的运输油类和高粘度液体的容积式流体机械,其具有压力脉动小、性能稳定、自吸性好等优点,在舰船的辅机系统中起着至关重要的作用,三螺杆泵的损坏势必会影响辅机系统的运行。文章通过原因分析、拆检、故障排查、故障确认、故障修复等,解决了某船用三螺杆泵无法盘车的故障,为预防三螺杆泵发生类似故障提供了思路,起到了重要的指导性作用。     

舭龙骨及其安装要求

舭龙骨是安装在船壳舭部外板上的防摇构件。由于舭龙骨经常遭受外力载荷而造成破损,或者因焊接缺陷而发生断裂,甚至殃及船壳外板。根据上述,因此在本文中列举6艘新船舭龙骨的结构形式,尺寸大小,扼要论述了安装要求,并介绍了止裂孔等一些有效措施。