浅谈3 500 DWT多用途船风机盘管和集中空调的综合应用

主要介绍3 500 DWT多用途船空气处理系统和风机盘管系统的组成及其工作原理,并对风机盘管系统的优缺点进行了比较.     

铺管船空调系统选型及冷媒水系统设计

以某深水铺管船为例,介绍了全空气系统和风机盘管加独立新风的2种空调系统方案,并对这2种方案进行比较,决定采用风机盘管加独立新风的系统方案。通过对冷媒水系统管路布置,水泵流量、扬程的计算,膨胀水箱、加药罐的选型,较为完整地介绍了水系统的设计。研究表明,该空调系统及冷媒水系统设计在对居住环境要求较高的海工项目中,具有广阔的应用前景。     

新型封闭式桅杆空调系统数值仿真及实验验证

针对新型桅杆密闭空间内的高热流密度难题,开展了环境控制系统方案设计,建立了桅杆内空调通风系统的物理模型和数学模型,并通过实测验证了仿真模型的正确性。利用仿真模型对比分析了循环通风方式和风机盘管通风方式在桅杆内的热分布。分析结果表明:采用风机盘管通风方式比采用循环通风方式在整个桅杆密闭空间内的温度高12.7%,整体温度高3.5℃,且整体温度分布更加不均匀,2种通风方式各层平均温度的均方差分别为25.2,1.65。     

中央空调系统设计与应用研究

本设计为洛阳某办公楼中央空调设计。该建筑为多功能性建筑,房间类型多样,设计要求严格,空调系统运行过程复杂。在本此设计中,设计流程的主要内容包括设计资料,负荷计算,空气过程设计计算,气流组织设计及风管设计,水力计算,相关设备的选型。本建筑中央空调系统设计根据相关信息的考量采用了两种形式的系统形式,一次回风系统和风机盘管加独立新风系统,一次回风系统的水系统比较简单,但是风管布置比较复杂,且由于风管很粗,占用空间较大,和风盘相比,灵活性也更差一些,无法单独控制。风机盘管加独立新风系统弥补了一次回风系统的短板,从而迅速发展起来的,它单独供给室内新风,直接送入室内即可,无需通过风机盘管,冷热媒可集中供给,运行简便,拥有很好的节能效果,但是设备安装数量较多,增加维修的工作量。在本次设计过程中,本着节能、环保、舒适、高效、美观为目的,旨在推广使用中央空调系统。     

基于时域法的滑动式中间轴承抗冲击性能分析及结构优化

本文以某型舰用滑动式中间轴承为研究对象,建立基于时域法的中间轴承抗冲击数值模型,获得不同方向冲击载荷下的响应特性。进一步,针对冷却盘管在垂向冲击载荷作用下晃动幅度大并与轴承座发生剧烈碰撞的问题,采用双夹持机构的改进设计优化冷却盘管的支撑,分析优化后冷却盘管的响应特性以及夹持机构安装位置对冷却盘管响应特性的影响。研究结果表明：中间轴承主体部件在纵向冲击下响应最大,垂向最小;而冷却盘管响应规律则相反,其在垂向冲击下响应最大,并与轴承座发生剧烈碰撞,工作状况恶劣。优化后的冷却盘管在垂向冲击下最大应力下降了30.29%,并避免了剧烈碰撞现象的发生。轴承座、轴承盖在设计时应注意应力集中部位过渡圆角的控制,双夹持机构能有效改善冷却盘管的支撑,提高其抗冲击性能,且取安装系数为0.48～0.55的安装位置效果最佳。本文研究成果可为舰船滑动式中间轴承以及冷却盘管的结构设计与优化提供参考。     

水浴式气化器自增压盘管的优化方案及现场实施

近年来,江苏省正在内河水域大力推进常规柴油动力船改造成柴油-LNG双燃料动力船舶,已改造完成的一批双燃料动力船因其更换了新的双燃料主机而未加额外防振设施,造成船舶振动明显增加,船上LNG储罐配套用的水浴式气化器因长期工作于船舶振动严重的环境下,加上其自身设计缺陷,导致气化器内部的自增压盘管产生裂纹,从而有盘管断裂及天然气大量泄露风险,存在船舶失火甚至爆炸安全隐患,柴油-LNG双燃料动力船上急需解决此问题。本文提出了自增压盘管的优化方案,分析了优化方案较原自增压盘管存在的优势,介绍了优化方案在船舶现场的实施。     

船舶低温冷库融霜对比试验研究

船舶伙食冷库的低温库风机盘管结霜会恶化蒸发器换热性能,影响冷藏食品品质,因此对低温库蒸发盘管必须定期融霜。船舶伙食冷库低温库一般采用热气融霜和电热融霜2种方式,经相同试验工况对比,热气融霜耗时短,效率高,库房内温度波动小,节能效果明显;低温库温度越低,热气融霜的节能效果也就越突出。对船舶冷库设计及融霜控制方式的选择具有重要借鉴意义。     

通风机的结构与效率

我国制造业的高速发展,使得风机的使用量大幅增加,于是节能降耗变成为风机领域的研究重点。论文对影响风机效率的诸多因素进行了深入分析,研讨了改进和优化风机结构设计以提高风机效率的相关问题。     

人工智能技术在海上风机领域的应用综述

我国海上风机目前发展迅猛，人工智能技术在海上风机领域的应用是当前的研究热点。该文分析总结了多种人工智能技术在海上风机的动力响应分析、运维监测、设计运维优化等多个方向的应用，涉及动力响应预报、功率预报、结构监测、故障诊断、控制优化、运维优化等，分析表明人工智能技术可以较好地应对海上风机设计及运维领域的各项挑战。文中也论述了人工智能技术在海上风机领域的应用前景及目前存在的几种主要限制因素，并展望了未来发展方向。     

半潜型浮式风机平台研究综述

介绍了半潜型浮式风机的发展现状,基于已有的概念设计方案提出了半潜型浮式风机平台的初步设计流程图和优化设计方向,综述了半潜型浮式风机平台在稳定性、水动力性能和强度分析等性能方面的研究,提出了在这些研究领域中有待进一步解决的问题。结果表明,目前半潜型浮式风机在技术上已是可行的,但高成本制约了大规模应用,因此需在技术和成本上进一步优化。     

舰用电子机柜风冷冷却盘管的设计探讨

在空调器冷却盘管设计方法的基础上,介绍舰用电子机柜空气冷却系统中冷却盘管的设计与校核方法.讨论在不同的出口空气温度及湿度条件下,冷却盘管的没计思路和工况点的选择.     

基于多因素耦合的超大型风电安装船设计参数有限元计算与实船参数验证

针对超大型深水海上风机安装平台受到海洋等环境载荷的作用出现应力集中、应力周期性变化等特性,进而导致海上风机安装平台强度失效的问题,需要研究超大型深水海上风机安装平台结构强度各项参数有限元法优化设计方法。提出耦合5因素正交优化的有限元法分析方法,解析自升状态下的船位置点位移与时间变化的关系和结构中薄弱点应力与时间变化,并利用多因素耦合多因素正交优化方法优化超大型风安装船全船结构设计获取参数值,与超大型自升式风电安装船的实际参数进行对比。计算结果表明,参数优化后的自升式风机安装平台作业位置点的位移随时间变化程度和结构弱点的应力时程变化得到改善。研究提出的方法,对于造价昂贵、建造周期长的超大型海上风机安装平台而言,可以有效减少成本,提高船体寿命。     

基于Fluent 6.0的风机流场模拟与噪声预估

利用Fluent 6.0计算流体软件对风机的三维流场进行了模拟分析,同时进行了风机噪声的预估.流场模拟的紊流模型采用RNGk-ε模型,风机旋转区与非旋转区的耦合采用了移动参考坐标系模型MRF.对原风机模型和叶片穿孔后的风机模型进行了噪声预估,噪声预估采用非稳态隐式求解,紊流模型采用LES大涡模拟,旋转流体边界采用滑移网格,同时对模拟结果进行了分析.模拟结果有助于了解风机内流场的运动规律,为进一步优化风机结构,降低风机噪声提供了有益参考.     

Spar型海上浮式风机系泊系统的动力学分析

以美国某可再生能源所的海上5MW风机为模型,综合风机塔柱的特点,利用Orca Flex建立了一种Spar型海上风机简化模型。通过对风机平台的不同风速工况环境载荷的计算,实现了对该风机系泊系统的水动力学分析,对比并分析了不同工况下风机锚泊系统系泊张力的变化。结合改变锚链上不同导缆孔的位置和布置形式,为海上风机浮式基础系泊系统的设计及优化提供依据。     

基于形貌优化的船用负压风机降噪设计

近年来,负压风机在船舶通风、散热、换气等方面发挥着重要作用。目前,负压风机存在噪声高、工作效率低等问题,如何降低风机噪音成为人们研究的重点。本文研究负压风机噪声产生的原因,在此基础上,利用形貌优化算法对船用负压风机进行降噪设计,降低风机工作的噪音,满足船舶对风机性能的需求。     

船舶冷库蒸发盘管螺旋肋片制造工艺

<正>蒸发盘管是船舶制冷装置的基本组件之一,当汽化温度很低的液体(如氟利昂12)经节流阀的控制,进入冷库中的蒸发盘管,由于节流降压的结果,冷剂就会在较低的压力下蒸发汽化,从冷库中吸取大量的热量,使库温相应降低,因而达到制冷的目的。一般蒸发盘管为光管,吸热面积随管子直径的不同而异,如果两管直径相同,有螺旋肋片的盘管比光管吸热面积大大增加,提高了冷库热交换的效果。     

渔船冷藏鱼舱蒸发盘管传热特性仿真研究

吸收式制冷技术可利用渔船柴油机尾气中的热能产生冷量对渔获物进行制冷保鲜，是一种能源循环利用的绿色节能技术。冷藏鱼舱内的制冷通常采用蒸发盘管形式，由于吸收式尾气制冷装置的制冷功率受限于渔船主机功率，为保证渔获物得到足够的冷量，应对鱼舱内的蒸发盘管布置进行优化。本文利用专业多物理场仿真软件，根据上海市36m标准化桁杆拖网渔船冷藏鱼舱的实际布置和装载情况，基于氨-水吸收式制冷方式，在渔获物模型简化、多种盘管布置下的温度场分布、蒸发温度对温度场影响等方面开展研究，对比研究了蒸发盘管总长不变的情况下分别布置在鱼舱顶部、布置在侧壁和布置在顶部与侧壁三种方式下的制冷效果，结果表明盘管全布置在舱顶对中心渔获物冷却效果最好。     

机舱无风管诱导通风系统优化设计

机舱通风采用无风管诱导风机的布置,机舱内温度场、风的流向和风量的控制就完全依赖于诱导风机的选型及布置。利用数值计算软件,首先模拟没有风管和诱导风机情况下的机舱内空气流场,分析其流场中存在的问题及不足点,针对这些问题和不足点选择和布置不同类型和风量的诱导风机和喷嘴,改变局部流场,满足机舱内设备对通风的个性要求,最后再根据数值模拟来校核机舱内增加诱导风机后的空气流场。从模拟结果可看出,诱导风机的增加大大的改善了机舱无风管时的舱内气流组织,很好的代替了通风风管的作用,能进一步优化机舱通风系统,使机舱通风系统更加高效,可控性更高。     

导管架式海上风机基础结构优化设计

目前海上风机基础结构存在明显的设计冗余，导致海上风机建造成本过高。为提高经济效益，需要对导管架式海上风机基础结构进行优化设计。该文首先基于海上实测数据对海上风机所处环境载荷进行模拟，得到其时间历程；其次通过有限元方法对平箱梁四桩导管架式海上风机基础结构进行强度校核，发现结构可进行轻量化处理；最后以结构最大平均应力、最大位移和质量为目标响应，通过试验设计（design of experiments, DOE）方法和粒子群算法组合的优化方法，得到结构尺寸对结构目标响应的贡献度和主效应关系，并确定各结构最优尺寸。对海上风机基础结构进行优化设计，能在保证安全的前提下降低建造成本，可为后续海上风机基础结构设计建造提供参数参考。     

基于ANSYS零阶方法的海上风机单桩基础优化分析

采用ANSYS有限元软件模拟了某海上风机单桩基础,考虑风、波浪、海流等环境荷载的共同作用对风机基础进行了拟静力分析,基于ANSYS零阶优化方法对桩基尺寸进行了优化。在保证位移、应力及稳定性要求的前提下,减小了桩基壁厚,优化后使桩基的总体积减小了33.4%,达到了轻型化设计目的;结合优化过程中目标函数、设计变量和状态变量的变化规律,提出了桩顶位移是优化设计的主要限制条件,结构设计时可以考虑进行形状拓扑优化;在保证桩顶位移的情况下,可以适当减小桩基础某些地方的壁厚,使材料的强度得到充分的利用。