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。     

基于数值模拟的船舶空调舱室热舒适性分析

船舶空调舱室热舒适性是影响船员工作效率和生活品质的重要因素。本文利用数值模拟的方法分析了不同送风温度,送风速度下船舶舱室内温度场与速度场的分布,选取了船舶舱室模型中具有代表性的四个截面,揭示不同位置的空气流速与温度差异；船舱下半部分温度变化较明显,约比送风温度高1~3℃。依据热舒适性方程,利用PMV热舒适性计算分析工具,研究了送风温度,送风速度以及空气的相对湿度对热舒适性指标PMV与PPD的影响。通过数值模拟与理论方法相结合,优化了三个参数的取值范围。进一步分析了送风温度,送风速度以及空气的相对湿度三者之间的相互作用。指出当送风速度,送风温度超出优化范围,可以分别适当的调节送风温度,空气的相对湿度来满足热舒适性要求。为船舶空调热舒适性的设计与优化提供了重要依据。     

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。     

深海载人平台密闭舱室气流组织数值模拟

本文基于计算流体力学方法,采用Fluent软件,对深海载人平台密闭舱室气流组织进行数值模拟。模拟分析了不同气流组织形式下舱内空气温度和速度的分布规律,得出以下结论：在本舱室热源较大且分布不均的特殊条件下,双侧外送风气流组织形式不能满足要求;采取分布散流器送风形式时,平送风和下送风相结合的形式优于单纯采取平送风或下送风形式。     

深海载人平台密闭舱室气流组织数值模拟

基于计算流体力学方法,采用Fluent软件对深海载人平台密闭舱室气流组织进行数值模拟,分析不同气流组织形式下舱内空气温度和速度的分布规律,结果表明:在舱室热源较大且分布不均的特殊条件下,双侧外送风气流组织形式不能满足要求;采取分布散流器送风形式时,平送风与下送风相结合的形式优于单纯采取平送风或下送风形式。     

船用变风量末端装置的应用分析

变风量空调系统末端装置型式多样,能否在舰船上使用并达到相应效果是业内人士关心的问题。因此对舰船空调末端装置进行分析,采用k-e湍流模型对舱室空气流动进行数值模拟,并运用Fluent软件进行模拟计算,得出了船员舱室的温度场和速度场的分布。由舱室温度分布均匀和无明显送风下坠和射流冷风感,得出诱导型变风量末端和带热交换器动力型末端送风方案都能满足舱室舒适性要求,为变风量末端装置在舰船上更好地使用提供了理论依据。     

浅析影响空调舱室相对湿度的若干因素

通过对某船试航过程中上层建筑空调舱室相对湿度偏高现象的分析,从空调系统制冷量配置、上层建筑新/回风管道设计、舱室总体布置等方面归纳总结影响空调舱室相对湿度的因素,提出从优化舱室布置入手,应用热湿独立处理系统、低温送风空调技术等方法,有效控制舱室相对湿度,提高舰船舱室的舒适度。     

辐射空调送风方式对船舶舱室舒适性的影响

应用Airpak软件建立4种典型送回风方式的船舶舱室模型，进行船舶舱室内的气流组织模拟，通过预测平均评价和预测不满意数（PMV-PPD）、空气龄和温度场的模拟结果进行舒适性分析，目的是得到更合理的送回风方式。研究结果表明：在相同送风温度和送风量条件下，异侧上送下回形成的PMV-PPD、空气龄和温度场更加均匀；送风方式对辐射空调房间室内空气的空气龄分布影响较大，其中，同侧上送下回送回风方式的空气龄分布表现最差；对比异侧上送下回、上送上回和同侧上送下回3种送回风方式，送回风口异侧要优于同侧。     

船舶人员聚集区空调送风模式的比较分析

对船舶人员聚集区空调送风的方式进行了比较和分析.根据实船设计的案例(南京长江油运公司7万吨级载重量原油/成品油船的会议室空调送风),通过采用计算流体动力学CFD(Computational Fluid Dynamics)的方法,对布风器送风和散流器两种送风方式下的会议室的温度和速度分布进行计算机模拟.通过对温度、风速、空气年龄和舒适度各项指标的比较分析,对该类处所的空调送风模式提出合理的建议.     

船舶起居处所空调送风方式的数值模拟与分析

以船舶起居处所典型居住单元为研究对象,对船上最常见的上送下回的空调送风方式进行CFD模拟,并结合实船测试数据进行验证。同时,通过对3种空调送风方式的CFD模拟,比较和分析夏季和冬季不同工况下房间的气流分布和温度场,并根据研究结果对船舶起居处所空调送风方式提出优化建议。     

风机系统改进及应用

风机系统应用于加压舱的空调系统,其功能为：船用加压舱进行正常工作过程中,利用风机系统对空调系统所产生的冷、热量与舱内空气进行有效交换,从而发挥空调系统应有的功能。本文主要介绍了某船加压舱空调系统中的风机系统的改进及应用。     

乘员负荷分布方式对客室内气流组织的影响

应用重整化群κ-ε紊流模型，分别计算并比较了非空态与空态空调列车室内空气三维紊流流场与温度场的分布特性．采用MonteCarlo法分析计算了太阳透射辐射和壁面间的辐射在车室内各固体壁面引起的附加热流变化，并以此作为能量方程的附加源项；对旅客产生的热负荷分别采用平面分布与空间分布处理方式，对比分析了采用不同热负荷分布方式对空调列车客室内三维空气流场与温度场分布的影响．研究分析表明：不同的热源处理方式对客室内流场与温度场有较大的影响．最后，实验验证了采用数值模拟手段研究非空态空调列车室内气流组织的可靠性，为空调列车室内舒适环境的优化研究提供了依据．     

潜艇舱室空气处理技术研究进展

潜艇舱室内空气质量是影响潜艇续航的重要因素之一。舱室内污染物质来源多样,大气成分复杂,处理难度大,给相关技术发展带来挑战。针对其特殊性,综述了潜艇舱室内空气处理技术的研究进展,系统介绍了当前国内外不同形式的潜艇舱室空气处理工艺,重点阐述了不同工艺的原理、现状及优缺点,为探索潜艇舱室空气处理新途径、新技术提供参考和思路。     

船舶空调系统设计新思路-低温送风

如何解决船舶空调系统在船上有限空间内的布置和船舶空调舒适性的矛盾，一直是船舶空调系统设计人员所追求的目标，本文介绍一种低温送风系统，探讨在船舶空调行业中的应用，期望能设计出更好的船舶空调系统。     

船舶机舱通风数值模拟分析

利用CFD技术对某船舶机舱通风系统进行数值模拟,提出机舱气流组织改进措施.选取舱内典型截面进行分析,指出可以通过安装隔屏来消除舱内大漩涡,同时调节机械抽风口数量和位置,可使舱内气流组织得到改善;对舱内人员活动区域进行分析,表明活动区域环境速度、温度均符合设计要求,而且风机开度与舱内温度密切相关,根据舱内不同温度要求合理选择开度可节省资源.模拟结果证明CFD技术有利于机舱通风设计,为通风系统的改进提供了有力工具.     

物探船数据中心空调送风方式数值模拟与分析

物探船的数据中心需要具备强大的数据处理能力,能够胜任海上各种数据的采集、分析任务。在数据处理业务需求和计算机技术的共同推动下,数据中心的热密度也显著上升,常用的空调系统已难以满足这类高密度机房的冷却要求。本文介绍了为某三维物探调查船数据中心设计的地板空调下送风方案,并采用数值模拟计算的方法对三种回风方式的气流组织形式进行分析研究,结果表明这种方案可以更有效地满足数据中心降温要求。     

“新永安”号客滚船整体舱室空调系统设计

随着人们生活水平的提高,市场对高端客滚船的需求越来越多,对于客滚船舒适度的关注也不断提升,尤其随着整体舱室技术的使用,其对空调系统设计提出了更高要求。以“新永安”号客滚船为例,从整体舱室、变风量系统、结构、噪声等方面着重介绍了空调系统的设计要点。通过设计要点的研究总结,既能够为未来整体舱室的运用可行性评估提供一个重要的评估指标,保证前期方案的准确性,也为客滚船空调系统的设计提供了一个较为全面的参考。     

深海采矿平台矿物入舱自动布载

本文采用离散元方法结合放大颗粒,针对深海采矿平台矿物入舱自动布载方案进行了模拟仿真。为保证舱内矿物最终堆积形态和实际工况相似,利用墙角倾倒法对两种不同尺寸的矿物参数进行了标定。采用Johnson-Kenda1l-Roberts 理论的Hertz-Mindlin接触模型计算颗粒与颗粒、颗粒与几何体之间的碰撞关系。基于仿真计算结果,分析了不同颗粒大小和舱摇摆运动下矿物堆积的形态和堆积密度的变化。采用布料设备可方便实现舱内全方位自动布料,并提高布料效率和舱容率。     

船舶舱室空气再生技术现状与研究展望

为寻求真正理想的现代船舶舱室空气调节再生技术,对特种氧化物法、氧烛法、高压氧瓶法、电解水法等现有技术的原理及应用情况进行了简要介绍,在此基础上进一步综合分析了这些技术均无法满足空气清新度的要求,而且还存在其它各自固有的一些问题。为此,创造性地提出了基于特定海洋生物的船舶舱室空气再生的新思想,已取得的初步研究成果表明它既能保证舱室内O2和CO2的合适浓度,又能保证整个舱室环境空气的清新度,还可望带来其它一些明显优势,体现了潜在的重大现实意义。