微过热蒸汽品质影响因素及系统优化分析

针对蒸汽动力船舶微过热蒸汽系统蒸汽品质的影响因素进行了分析讨论,并进行了针对性的系统优化设计,对实际工程具有重要的指导意义。本文利用FLOWMASTER仿真计算软件,建立了微过热蒸汽系统仿真模型,对微过热蒸汽品质的影响因素开展了计算分析。在此基础上,提出微过热蒸汽系统的优化改进方案,并得出优化结果。计算结果表明:饱和蒸汽与过热蒸汽压差、过热蒸汽温度以及微过热蒸汽流量对微过热蒸汽品质有较大影响,目前实船方案会导致微过热蒸汽品质在不同工况下差异较大且在高、低工况下品质较低,提出的根据微过热温度对饱和蒸汽节流阀反馈控制的优化方法有效的解决了这一问题。     

一种变频率流量脉动吸收方法

建立了电液一体化作动器油源系统各个主要组成部分的数学模型。在此基础上,建立了油源系统的整体数学模型。通过代入典型的电液伺服油源系统参数进行仿真,并分析了不同开度对可变节流阀—蓄能器子系统吸收不同频率流量脉动效果的影响,得出在最佳吸收效果时可变节流阀的开度与电机转速的关系,为可变节流阀—蓄能器子系统自动适应变工况提供了理论依据。     

大型舰船集成式冷媒水系统优化设计及试验

针对某大型舰船空调装置集成式冷媒水系统普通空调用户与特殊空调用户并联运行时存在流量分配困难的问题,提出支路双流量并联运行的优化设计方案,采用Flow Master软件计算系统的沿程阻力和流量,构建集成式冷媒水系统模拟试验平台,进行特殊空调用户低负荷运行与高负荷运行时管网的水力特性试验研究,比较采用支路双流量并联运行方案前后普通空调用户和特殊空调用户的流量分配情况。试验结果表明:采用优化方案后,特殊空调用户在高负荷和低负荷工况下运行时管网各用户可基本保持水力平衡,艏艉流量比较合理,满足用户需求;而在低负荷工况不采用双流量并联运行限流方案时,特殊空调用户支路流量远大于所需流量,艏部的普通空调用户支路流量均低于设计流量的50%。理论和试验研究结果说明,在特殊空调用户支路上采取双流量并联运行方案可有效解决大型舰船集成式冷媒水系统不同运行工况下的流量平衡问题,并且具有高效节能的特点。     

基于多领域建模的船舶凝给水系统虚实映射方法北大核心CSCD

[目的]传统的建模分析方法难以对船舶凝给水系统进行有效的在线监测和状态评估,因此,有必要针对船舶凝给水系统全寿期开展精准有效的虚实映射方法研究。[方法]在多领域建模的基础上,将机理模型与多源数据相结合,运用多领域物理建模语言Modelica与MWorks系统仿真平台构建凝给水系统的数字孪生模型,融合在线及离线数据、数值计算、仿真分析等方法,评估船舶凝给水系统运行状态特性。[结果]所建立的模型可对凝给水系统进行全工况的动态特性分析,静态分析误差小于2%,动态响应趋势与实际运行一致。[结论]所提方法实现了凝给水系统物理实体与数字孪生模型的虚实映射,可以为船舶热力设备健康管理奠定基础。     

大型舰船环状冷媒水系统运行模式试验研究

[目的]为了解决大型舰船环状冷媒水系统多种工况运行时的水力平衡问题,[方法]针对该系统的形式及特点,搭建缩比试验平台,对系统各区独立运行、备用泵向各区供水、单泵及多泵联合供水等多种运行模式进行试验研究。分析在不同运行模式下各区用户支路的流量分配特性。[结果]试验结果表明,当位于舰船舯部的备用泵分别向其他各用户区供水时,各用户支路的实际流量达到设计流量的90%以上,其水力失调度为0.89~1.02;单泵向全舰供水时,用户试验流量仅达到设计流量的20.0%~37.1%,区间流量最大不平衡率均大于40%,存在严重的水力失调现象;对于系统多泵联合供水运行模式,双泵、三泵、四泵联合供水模式下的最优运行工况可满足舰船不同负荷下的水量需求,区间流量最大不平衡率小于15%,结果能满足工程要求。[结论]试验结果可为实舰运行与控制提供参考依据。     

凝水系统水位调节阀流量系数特性研究

水位调节阀作为汽轮机凝水系统的重要组成设备,其开度的变化会改变阀流量系数以及整个系统的阻力特性。为研究不同工况下水位调节阀的工作特性,通过伯努利方程,对调节阀流量系数进行公式推导,得到调节窗口面积比对流量系数的影响及变化规律。通过数值模拟手段研究水位调节阀的流量系数,分析不同压差、不同开度对流量系数的影响,通过公式计算及数值模拟结果的对比,验证计算方法的正确性,并为数值模拟计算流量系数的方法提供理论支撑。采用本次计算所得流量系数对凝水系统进行计算,得到了较好的计算结果。     

大压差均压移水系统水力特性研究

均压移水系统作为船舶的重要系统,对船舶的平稳运行具有重要意义。均压移水系统长管路造成的压力损失不仅会对系统的移水能力造成影响,也可能导致气蚀现象出现。本文通过调节阀门开度产生大压差模拟实际管路压力损失,对均压移水系统在大压差工况下的水力特性进行研究并通过实验进行验证,仿真与实验结果吻合较好,并发现了均压移水系统水回路与气回路压力循环的规律。此外,通过仿真研究还发现：随着压差的增大、管路的增长、管路压力损失的增大,系统移水能力与泵入口处最小压力会相应降低,可能出现气蚀现象;增大系统初始均压压力会增大泵入口处最小压力,有效抑制气蚀现象的出现。     

大型舰船环状冷媒水系统并网运行模拟分析

针对某大型舰船环状冷媒水系统形式及特点,利用Flow Master建立该环状冷媒水系统的模拟仿真平台。通过对环状冷媒水系统单泵、双泵、三泵以及四泵多种并网运行工况的模拟计算,分析不同运行工况下用户区内与区间的流量分配特性与水力失调情况。模拟结果表明,系统在并网运行时,各用户区内支路流量分配较均衡;单泵供全舰用户运行时,各区用户模拟流量为设计流量的26.7%~38.8%,区与区之间流量最大不平衡率为31.1%,出现明显水力失调现象;对于多泵联合供全船运行工况,各区用户模拟流量分别为设计流量的51.8%~58.4%、77.0%~76.2%、88.7%~90.8%,能适应舰船不同负荷需求,区与区之间流量最大不平衡率小于15%,流量分配较均匀,满足工程要求。     

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。     

自升式钻井平台海水系统优化设计

自升式钻井平台的海水管路系统较传统船舶繁复,平台中相关设备布置分散,对海水的需求工况差异大,一般的管路系统设计计算方法已无法满足设计要求。采用AFT流体分析软件,针对钻井平台的整个管网系统的设备供水点,结合各种工况及相应的技术要求,初步设计管网系统的流量分配,进行流体平衡分析,对流量不足的供水点进行优化设计并验证,取得符合相应设备对应工况需求的流量分配。AFT软件深化了钻井平台海水系统的设计流程,提高了工效并节约工程成本。     

回汽控制对舰用蒸汽动力系统的影响

[目的]船用蒸汽动力系统在紧急减速或换向操作过程中,回汽控制技术是缓解锅炉内锅筒超压问题的有效手段,需对其带来的影响进行研究.[方法]建立增压锅炉、主汽轮机和螺旋桨等设备的蒸汽动力系统仿真模型,针对大型舰船紧急减速过程和换向操作过程中快关阀无回汽、快关阀有回汽、慢关阀无回汽这3种工况,开展回汽控制特性的仿真对比分析.[...     

船用液控蝶阀节流调速系统的数字仿真(英文)

Hydraulic butterfly valves have been widely applied in marine engineering because of their large switching torque, low pressure loss and suitability for large and medium diameter pipelines. Due to control problems resulting from switching angular speeds of the hydraulic butterfly valve, a throttle-governing control mode has been widely adopted, and detailed analysis has been carried out worldwide on the structural principle concerning speed-regulation and the load torque on the shaft while opening or closing a hydraulic butterfly valve. However relevant reports have yet been published on the change law, the error and the influencing factors of the rotational angular velocity of the hydraulic butterfly valve while opening and closing. In this article, research was based on some common specifications of a hydraulic butterfly valve with a symmetrical valve flap existing in a marine environment. The throttle governing system supplied by the accumulator to achieve the switching of the hydraulic control valve was adopted, and the mathematical models of the system were established in the actual conditions while the numerical simulations took place. The simulation results and analysis show that the rotational angular velocity and the error of the hydraulic butterfly valve while switching is influenced greatly by the drainage amount of the accumulator, resulting in pressure loss in the pipeline, the temperature of hydraulic medium and the load of the hydraulic butterfly valve. The simulation results and analysis provide a theoretical basis for the choice of the total capacity of the accumulator and pipeline diameters in a throttle governing system with a hydraulic butterfly valve. It also determines the type and specification of the hydraulic butterfly valve and the design of motion parameters of the transported fluid.     

DCM船施工钻杆冲洗水泵随机启动器系统的设计

本文将结合船舶水泵的工作原理,对船舶水泵的运行情况进行分析,详细介绍以单片机为核心的钻杆冲洗水泵随机启动器系统的设计。同时通过搭建Proteus仿真模型,针对钻杆附着淤泥的不同程度对船舶水泵进行动态模拟。本文将着重介绍DCM钻杆冲洗中船舶多水泵随机启动器系统的设计。     

舰船首尾移水系统水锤特性仿真与试验

舰船首尾水舱移水管路具有管路长、水力条件复杂、流速较高等特点,且移水结束后,电液球阀需要被自动地快速切断系统,系统在实际运行中存在着比较严重的水锤问题。本文采用仿真与试验的方法,对舰船首尾移水系统水锤特点进行了研究。结果表明,电液球阀快速关闭时,系统存在明显的水锤现象,离阀门越近的位置,压力冲击峰值越大;延长电液球阀关闭时间,可以有效抑制系统水锤的冲击。     

舰载蒸汽弹射内弹道设计计算

应用导弹发射内弹道原理,建立了舰载蒸汽弹射内弹道设计与计算模型。并以某型飞机为例,对所建立的内弹道设计与计算模型进行了仿真计算。仿真结果表明,所建立的模型能较好地满足内弹道设计指标要求,这对舰载蒸汽弹射装置的设计与工程研制具有一定的参考价值。     

基于节流方法的被动式吊机升沉补偿系统设计

设计一种基于蓄能器和液压缸的被动式船舶吊机升沉补偿系统,为了提高系统补偿率,对其进行动力学分析和性能指标分析,提出一种基于节流阀的改进方案,即在液压管路中加入节流阀,通过改变节流阀通径和个数,调整系统阻尼比至合适值,从而提高系统补偿率。改进前后的系统仿真对比结果表明:基于节流阀改进方案的被动式升沉补偿系统具有更好的补偿效果。     

New method for predicting full-scale power performance of pumpjet propulsion system based on statistical learning北大核心CSCD

[目的]针对“适配于螺旋桨的船尾线型+泵喷推进器”构成的船舶泵喷推进系统,提出一种基于统计学习的实船快速性预报新方法。[方法]以某大型水面船舶泵喷推进系统为对象,通过神经网络学习典型推进泵的推力系数图谱曲线,综合运用船-桨配合时的K_(T)-J曲线和船体-喷泵配合时的推力特性曲线,建立“仅需船舶阻力曲线就能实现船舶泵喷推进系统实船快速性预报”的新方法,并基于船模阻力试验、泵喷模型敞水试验及船体-泵喷自航试验的测量换算结果对实船推进性能的预报结果开展精度校验。[结果]校验结果表明:在航速18~30 kn范围内,船舶泵喷推进系统的自航转速、推力和功率的预报误差可控制在5.4%以内,其中设计航速附近的误差甚至小于2%;船体-泵喷的相互作用程度介于船-桨与船体-喷泵之间且幅值相对较小,推力减额系数为趋向于0的极小值,故船舶泵喷推进系统是介于桨轴推进系统和喷水推进系统之间的产物。[结论]该预报方法有利于提升船舶泵喷推进系统实船快速性预报的能力,可为新型舰艇泵类推进系统总体设计/研究提供参考。     

货船IC法防火绝缘设计探讨

在总结所设计货船的防火绝缘经验的基础上,介绍了规范要求的各级别防火分隔种类;指出了采用IC法对货船进行防火绝缘设计时需满足的规范要求;讨论了耐火分隔舱壁或甲板上有贯穿件及开口时,为保持耐火完整性而必须采取的保护方法;以及在防火绝缘设计过程中降低成本、优化设计的方法对船舶总体及内装设计人员有较高的参考价值。     

某型汽轮燃(滑)油泵液压速关系统的改进

分析了现有节流垫片对某型汽轮燃(滑)油泵液压速关系统修后调试工作量的影响,指出其结构设计存在需要改进的地方;提出了用可调节的阀取代传统节流垫片的方案,可有效减少调试的人力物力。     

浮动核电站安全壳泄漏率指标分配

[目的]为了探索船用堆安全壳整体和局部泄漏率水平,明确安全壳密封性试验验收准则标准,并开展安全壳周围舱室的气载放射性物质浓度分析。[方法]基于陆上核电站安全壳密封性试验标准,根据"标准分析-提出指标-验证指标"的总体思路,开展浮动核电站泄漏率指标分配、泄漏率计算和可行性分析研究。[结果]结果表明,设计基准事故工况下,浮动核电站安全壳整体泄漏率应控制在3‰/24 h左右,B类和C类贯穿件泄漏率分配分别占整体泄漏率的10%和50%;在试验工况下,安全壳整体泄漏率考虑25%的设计余量。[结论]泄漏率数值分析计算结果满足指标要求,并具有较好的设计余量,对明确安全壳密封性试验验收准则具有重要参考价值。