船舶高压空气复杂管网放空计算与试验

采用理论分析、仿真计算和试验测量相结合的手段,对现有高压空气放空质量流量计算方法进行评估.首先分析传统计算方法的根源和适用模型,并在计算程序中增加对亚音速流状态的计算.然后用Flowmaster软件对与船舶接近的主要高压放空工况进行建模计算.最后首次采用科氏力质量流量计测量了这几种放空工况的真实质量流量.对3种方法的结果分析表明:科氏力质量流量计可用于可压缩流高速流动工况的试验测量,采用Flowmaster计算出的质量流量曲线能更加接近试验测量曲线.     

基于数值试验的喷水推进轴流泵的一体化设计

在给定流量、转速和扬程的设计指标下,综合分析和选取决定叶轮水动力性能的主要几何参数,采用升力法进行喷水推进轴流泵叶轮的水力设计。然后运用CFD方法对所设计轴流泵在设计点水动力性能进行数值模拟,计算结果表明:水力效率和扬程均满足设计要求。此基础上计算得到了该泵的扬程-流量、功率-流量、效率-流量特性曲线,进一步验证设计的合理性。最后将在设计工况下计算得到的水动力载荷导入有限元分析软件进行叶轮应力分析,校核了设计工况下叶片强度;同时,对叶轮进行模态分析,结果显示:所设计叶片固有频率远离轴频、叶频,能很好地避开叶轮共振。     

内河航道测量波浪补偿装置设计及仿真分析

针对内河航道测量船在水上航行时受到风浪影响产生船体运动后会对船上测深仪器的水深测量精度产生不利影响的问题,设计了一种基于并联机构的主动波浪补偿装置。基于Solid Works设计出补偿装置机构的三维模型,并采用ADAMS对补偿机构进行运动学仿真,得到了补偿装置机构补偿运动参数曲线,验证了补偿机构设计的正确性。     

诱导轮对离心泵空化性能影响数值分析

为了提髙诱导轮离心泵的空化性能和运行稳定性，阐明诱导轮对离心泵空化性能的影响规律，以某型船用凝水泵为研究对象，采用数值模拟手段预测前置诱导轮的空化性能，同时预测了多工况下叶轮的空化性能。数值模拟结果表明：在小流量工况和额定工况下，空化性能曲线基本一致；在大流量工况下，空化特性曲线波动相对比较严重，空化性能较差。     

外夹热式小口径气体质量流量测量装置的设计

设计的外夹热式小口径气体质量流量测量装置,是一种可以在管道外部安装的流量测量装置,主要由卡具、测量装置电路等组成。介绍了基本工作原理、安装方法,分析了测量电路,研究了温度补偿方法。对输出电压和流量的关系进行基于最小二乘法的多项式拟合,应用结果表明外夹热式小口径气体质量流量测量装置测量方法简单、实用,能够进行空气流量的精确测量,尤其适用小口径管路的气体质量流量测量。     

深水钻井隔水管静态性能参数敏感性分析

采用ABAQUS软件，建立深水钻井隔水管的有限元模型，对隔水管的力学性能进行了研究。在此基础上，对隔水管参数敏感性进行了分析，研究深水钻井隔水管力学性能在不同工况下的变化规律，得到一些有用的结论可供工程应用参考。     

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。     

深水勘察船提取设备波浪补偿系统研究

为减小深水勘察船在勘察作业时受风浪的摇摆和升沉运动对基盘提取设备的影响,根据对3000m深水勘察船工况和结构参数要求的分析、计算,研制了深水勘察船基盘提取设备波浪补偿系统。应用Simulink动态系统的建模仿真功能对该补偿系统进行建模与仿真分析,得出波浪补偿系统位移响应仿真曲线,由仿真曲线可知系统运动范围明显减小,基本能实现基盘的补偿控制,从而降低了船舶的升沉运动对基盘的影响。     

大比压推力轴承性能试验研究

在对某引进减速齿轮装置大比压推力轴承进行逆向设计研究工作中,采用理论推导的方式对此推力轴承进行了理论分析和计算,并建造了大型推力轴承可靠性试验台。在试验台上,对大比压推力轴承进行了多压力工况下的模拟试验,对推力轴承在不同工况条件下的工作压力、工作温度、油膜厚度等参数进行了测试。试验结果显示,计算结果与实际测量结果较好地吻合,证明此大比压推力轴承运行安全、稳定、可靠。     

基于FGU的船体变形测量技术中时间延迟补偿方法研究

基于光纤惯性测量单元(Fiber Gyro Unit,简称FGU)的角速率匹配法是船体变形测量技术的发展方向,但是在实际应用中两套测量单元之间存在时间延迟,会影响船体变形测量精度。该文分析了时间延迟的产生机理以及时间延迟对变形估计的影响。并基于二阶马尔科夫模型对船体变形建模,建立卡尔曼滤波状态方程和量测方程,提出了一种时间延迟补偿方法,将时间延迟扩充为状态量,对其进行实时的估计和补偿。最后通过仿真并结合实船试验数据,对比分析了时间延迟补偿前后的变形估计效果,验证了此方法的有效性。     

船用低速柴油机变工况性能预测

为提高容积法柴油机模型在全工况范围的准确性,使用非线性最小二乘法得到台架试验各种工况点的燃烧参数.通过非线性多元回归分析得到燃烧参数的回归模型,用回归模型代替传统的插值法计算柴油机变工况燃烧过程.仿真实验表明改进的容积法模型能准确地预测柴油机在变工况下的性能,模型的实时性佳.此模型对研究变距桨船舶柴油机的控制策略及其动态性能具有较强的实用价值.     

船舶动力设备及推力轴承集成隔振系统设计

提出将船舶动力装置及推力轴承安装在公共基座上进行集成隔振,建立集成隔振系统的理论模型,重点分析了螺旋桨静态推力作用下隔振系统的位移特性,并研究船舶倾斜摇摆工况下系统主要设计参数对推力轴承位移特性与系统固有频率的影响。优化设计计算结果表明,船舶静态及准静态工况下,集成隔振系统位移较小,对具有位移补偿功能的推力轴承具有设计参考意义;主要设计参数对系统固有频率影响较小,能够有效隔离推进轴系振动。     

舰用电站柴油机过渡工况的性能研究

采用自行设计的过渡工况控制及测量系统，对舰用电站柴油机进行加载过渡工况下柴油机的空燃比、消光烟度及示功图参数的测试；试验结果表明，随负荷增加率的上升，空燃比减小，燃烧恶化，燃烧始点后移，预混燃烧比明显下降，上述原因导致了在加载过渡工况下，随负荷增加率的升高，柴油机的性能恶化。油耗增加，燃烧噪声变大，排气烟度上升。     

横摇下弹性安装动力装置联轴器补偿特性

为达到噪声指标，舰船动力装置普遍采用弹性安装，该种方式对横摇工况下动力装置与轴系连接的联轴器补偿量提出了更高的要求。通过建立舰船动力装置-推进轴系全系统有限元模型，提出横摇工况下弹性安装动力装置的联轴器补偿量分析方法，获取不同横摇工况下联轴器补偿量需求，并利用试验台架试验验证了模型的准确性。研究结果表明，联轴器刚度的增大有利于降低摇摆工况下的补偿量要求，但会给邻近的支承轴承增加负荷；在设计弹性安装动力装置-推进系统的联轴器时，应对刚度、补偿量与支承轴承载荷进行协同考虑。研究结果可为低噪声舰船动力装置联轴器设计提供技术支撑。     

船舶压载水系统仿真模型研究

船舶压载水系统包括压载水泵、管路系统和压载水舱等。本文根据离心泵的原理建立了压载泵流量模型；对管路网络中的流量、压力计算公式进行线性化，采用矩阵方法建立了压载水管路模型；以船舶的横倾角φ和纵倾角θ作为系统的控制参数．根据船舶的浮性及初稳性原理，利用小倾角稳性公式，建立了压载水系统的浮态计算模型；以某油轮为母型船进行仿真分析，结果显示应用此模型进行实船仿真能够使船舶在多种工况下保持平稳。     

船载地磁测量中的磁干扰补偿方法

船载三分量地磁测量时会受到舰艇磁化磁场的干扰,为消除干扰需要获得准确的舰艇磁化特性参数。提出一种补偿舰艇磁化磁场干扰的方法,通过测量舰艇摇摆状态下绕圆行驶的磁场值,采用AMGA求解出舰艇的感应与固定磁性参数,从而可将舰艇磁性干扰有效消除。此方法减少了操作步骤,对舰艇的航行姿态没有严格要求,且充分利用了多姿态下数据的差异性,求解结果不易受到外部条件的干扰。仿真显示此方法求解速度快稳定性强,可获得较高精度的海洋三分量地磁数据,从而解决了船载地磁测量中的关键问题。     

一种基于LC9723-IC芯片的流量计设计方案

多年来，叶轮式流量计在许多领域得到了较多的实际应用，其工作原理比较简单，概括的讲就是应用流体动量矩原理测量流量的装置。叶轮的旋转角速度与流量成线形关系，测得旋转角速度就可测得流量值。目前叶轮式流量计的研究重点仍然集中在流量的采集与流量曲线参数校正上，不论采用无磁还是有磁传感器，对其流量曲线的校正都是相当麻烦和困难的，功耗与可靠性均达不到理想的效果，制造难度和成本也较高。应用LC9723-IC芯片解决上述问题是目前较好的方法。     

离心泵参数调节时的节能方法

在离心泵的运行实践中,不改变工况参数(流量和扬程)的情况是很少见的。通常、总是要求泵能够在一定的流量范围内运行,因而需要对其参数进行调节。如众所知,离心泵的工况点就是泵的扬程特性曲线和泵所在系统的外部管网的阻力曲线的交点(图1,曲线3和2)。理想情况下,离心泵的工况点应该是与该泵效率曲线上最高值相对应的B点(图1,曲线5)。但是,由于一系列的原因,在泵和管网组成的系统中经常需要改变泵的运行参数,比如要降低泵的流量,即要求从流量Q_B降到Q_C(图1)。要想实现泵的运行参数的调节,可以采     

核动力装置自然循环一回路冷却剂流量测量技术

针对压水堆核动力装置自然循环工况下一回路冷却剂流量测量的难题,提出一种基于16Nγ噪声和相关分析的测量方法。完成测量系统的设计,研制16Nγ探测器、放大电路和信号处理装置样机。采用一种自适应脉冲响应函数与滑动平均滤波相结合的算法,解决常规互相关算法峰值不明显和容易出现干扰峰的问题,并对测量系统的误差进行分析。最后利用样机在某压水堆核动力装置上进行试验,给出了试验结果。     

船舶主滑油系统流量特性研究

船舶主滑油系统用于向高速运转的汽轮机、减速器、增压机组等主、辅设备提供润滑和冷却介质,主滑油系统在不同运行工况下,其流动参数会发生显著变化。本文通过搭建与实船一致的主滑油系统试验平台,运用流量计及流量传感器并辅以压力传感器对各工况条件下各用油设备滑油流量和设备进口处滑油压力进行在线监测统计分析,最终得到船用主滑油系统在不同工况下,流动参数显著变化时的流量分配特性。试验结果表明,在不同工况下,尽管滑油压力参数发生了较大变化,但总滑油流量分配情况未出现明显变化,各设备滑油分配比例变化小于1%。该结论对同类型号主滑油系统的调试提供了试验依据及数据支撑,具有一定的指导意义。