一种密闭腔体的加热设计与分析

一些光学系统使用了大口径塑料材料的透镜。为了保证低温下其光学指标稳定,需要对该类透镜的工作环境进行加热。本文根据传热原理设计了一种密闭腔体,该密闭腔体内部具有加热元件及温度控制元件。本文根据加热需求,对该腔体进行结构设计,同时根据传热原理建立了该密闭腔体加热的数学模型,基于设计出的密闭腔体进行了加热试验,并对试验结果进行分析。试验结果表明,建立的加热数学模型能较好反映出该腔体的加热过程,设计的密闭腔体能实现所需的加热功能,可满足塑料透镜的工作环境要求。     

20.6万载重吨散货船燃油储存舱加热系统的优化设计

以市场上主流的20.6万载重吨纽卡斯尔型散货船为例,结合当前该型船采用的燃油储存舱加热系统的设计特点,提出一种新型燃油储存舱加热系统,即燃油转驳加热系统.对该系统的设备构成和工作原理进行阐述,并将其与传统的燃油储存舱加热系统相对比,验证优化设计的有效性.结果表明,采用燃油转驳加热系统不仅能节省燃油储存舱加热设备的初始投入成本,而且能降低船舶营运过程中的燃油消耗和维护保养成本.     

舰船舱室通风系统效能评估

大型舰船舱室多采用半封闭或全封闭式设计,需要通过机械通风系统对舱室进行通风换气。本文根据大型舰船舱室密闭环境特点,结合2艘典型舰船舱室通风系统换气效果试验,建立舱室通风换气的数学模型,计算对比了通风换气期间舱室污染物的浓度变化情况,并提出有效通风量作为性能参数来评估舱室通风换气系统效能,直观地反映舰船舱室通风换气效果。该研究可为舰船舱室通风系统的设计及优化提供一定的指导。     

针翅管强化传热机理及其在管壳式换热器中的应用

介绍了新研制的一种新型换热元件 - 针翅管的结构及其强化传热原理.通过优化设计、试验数据分析和实船使用,说明了针翅管换热强化传热效果显著,它在船舶上有良好的应用前景.     

800 t 大型深水抓斗的研制

为了进一步提高沉船打捞效率,研发了800 t大型深水抓斗.总结了抓斗研制的过程和在设计过程中所遇到的理论和实际问题.主要介绍了800 t大型深水抓斗的结构组成和工作状况,根据其恶劣的工作环境,建立了抓斗的受力数学模型,分析抓斗的工作原理.运用有限元分析软件,建立分析模型,对抓斗结构进行分析.     

三玻两腔节能玻璃负荷特性的模拟计算

为了研究辐射空调下围护结构中的外窗负荷特性,提出一个三玻两腔节能玻璃的传热理论模型并进行模拟计算,根据热平衡原理建立外窗的动态传热模型,通过MATLAB对公式编程计算出不同朝向和表面辐射率下的外窗玻璃的内表面温度,模拟结果表明玻璃朝向、表面辐射率会对三玻两腔节能玻璃的负荷特性造成影响。     

喷气偏流板装置执行机构运动学研究

通过分析喷气偏流板装置运动执行机构的工作原理,建立了该机构的机构模型简图.针对该机构中双平面四连杆机构的末端执行元件,采用图解法分析该机构的运动虽然形象直观,但精度低而且耗费时间长.本文利用解析方法建立了喷气偏流板的角位移、角速度、角加速度的数学模型,并在VC6.0开发平台上进行了机构的运动学仿真.仿真结果表明,理论分析正确,可进一步为该机构的参数优化提供理论依据.     

高速滑行艇的纵向运动分析与仿真研究

针对喷水推进滑行艇的高速滑行原理,建立了其非线性的纵向运动数学模型。首先分析了滑行艇在高速滑行过程中的受力,详细地推导了艇体受到的重力、浮力和动升力,并根据喷水推进器的工作原理,推导了喷水推进力的表达式;然后建立了喷水推进滑行艇的非线性纵向运动数学模型;最后设计了基于该模型的滑行艇纵向运动预报软件,并进行了高速滑行的操纵性仿真试验,仿真结果与船模试验数据吻合较好,表明了该模型能够较准确的预报喷水推进滑行艇在静水中的纵向运动。     

船用交流即热式电磁热水器设计方法

为解决舰船长期远航期间人员淋浴卫生问题,选择基于电磁感应涡流加热原理,提出了一种新型快速、高效、节能和安全的即热式电磁热水器研制需求。通过对加热方式对比、发热元件高导磁材料选择、导热和保温结构优化,以及船舶电磁兼容环境适应性设计,研究攻克生活用大功率涡流加热元件的水电隔离和整体电磁防护等关键技术,试验验证和实际使用效果达到了预期要求。文章着重介绍了热水器电路和感应加热线圈设计思路,以及电磁兼容性防护方法。     

基于Modelica/MWorks的舰船液压操舵系统建模与仿真

在建立舰船液压操舵系统原件动态数学模型的基础上,利用MWorks软件实现液压能源系统动态特性分析通用模型库的构建.模型库包括长管路动态模型、液压泵数学模型、液压缸数学模型和其他元件如滑阀的数学模型,并根据模型库的元件建立了舰船液压操舵系统方案设计阶段的数理模型,对舰船的液压操舵系统进行了仿真.仿真结果表明,该模型符合实际系统的管路压力和流量脉动特性,在模型中能获得时域范围内系统的流量压力脉动情况.     

钢板弯曲工艺中的高频感应加热过程数值分析

作为电磁感应热源应用于船体板水火弯板工艺的一项基础研究,首先阐述了钢板感应加热的磁热耦合理论,然后利用ANSYS软件代码开发了钢板感应加热的有限元模型.数值计算结果和实验结果相一致,并得出了钢板感应加热过程中的电磁场分布规律和和温度随时间的变化规律,计算结果符合感应加热的特征.     

三维移动式钢板高频感应加热成形电磁-热-力全耦合有限元建模研究

文章基于ANSYS-APDL语言,建立了三维移动式钢板高频感应加热成形电磁—热—力多物理场耦合有限元模型,并使用线圈单元选取法实现了感应线圈热源模型的移动。文中采用此模型研究了Q345钢板在不同加热功率下的变形情况,得到如下结论：钢板加热时受热不均匀,加热区上下表面温差很大最后阶段出现端部效应;随着加热功率的增大,钢板表面瞬时最高温度也增大;加热过程中钢板最大压应力出现在上表面加热区前端,最大拉应力出现在钢板上表面加热区的前方;冷却后钢板最大压应力出现在加热线末端,最大拉应力出现在加热线中段区域;开始时加热区上翘,已加热区冷却下凹,当热源接近末端时,已加热变形区上翘,钢板经过冷却后,整体下凹;随着加热功率的增大,加热区域Y方向变形 Uy越大,钢板弯曲角度线性增大,曲率半径先减小后趋于定值;改进后模型的模拟结果与相同实验参数下的实验结果基本吻合,与传统模拟方法相比更接近实验结果。     

用于特种装备滑油加注的多功能辅助装置研制

现有用于某船用特种装备滑油加注的设备与方法存在很多弊端,因此有必要研制一套综合性多功能的辅助装置解决这些问题.整个装置分为滑油泵机组和加热机组,可分可合,前者抽吸油桶里的汽缸油并能向油箱或油罐远距离注油,后者既能单独给油桶水浴加热,也能同时给油箱里的和输送管道里的汽缸油实行热水循环加热.本文详细介绍装置的主要组成、工作原理和使用方法,现场应用结果证明其技术性能符合设计要求,满足实际需要.     

基于计算机视觉的水火弯板线位移测量系统

详细介绍了研制开发的基于计算机视觉的水火弯板线位移测量系统的主要组成与工作原理 ,该系统的成功应用 ,对研究水火弯板成形加工规律、实现水火弯板的机械化及自动化提供了支持     

大功率晶闸管开关驱动电路状态监测设计

利用晶闸管构建功率开关工作在温度湿度较恶劣的环境条件下,为了确保其可靠触发,论文提出根据晶闸管工作环境温度提供相应功率的触发信号,对影响绝缘性能的湿度因素进行监测预警。设计了晶闸管温度监测电路和驱动湿度监测电路,并根据获得的温度值对湿度进行了校准计算。为了改善驱动电路工作效率低和热损耗过大的问题,提出根据晶闸管的开关状态及时产生和拆除触发信号,设计晶闸管开关状态监测电路实现这一功能,提高了驱动电路工作效率。该文详细给出了以上监测电路的设计原理图和计算参数,工业环境实际应用表明设计具备工程化应用可行性。     

基于晶闸管的脉冲功率开关热模型研究

晶闸管作为脉冲功率开关器件时,其短时导通电流往往数倍于它的通态平均电流,短时积聚的损耗会使晶闸管结区累积大量热量,造成其结温瞬间陡升,试验表明极易使得晶闸管因结区过温而击穿.因此如何优化设计晶闸管脉冲功率开关阀体结构、最大限度快速散热、降低结区温升,具有重要意义.介绍了基于ABB的5STP 52U5200型晶闸管所构建的脉冲功率开关阀体结构及其柯尔热阻抗模型,并利用Matlab的SimuLink构建脉冲功率开关阀体的热网络仿真模型,获取晶闸管耗散功率与其最高结温、晶闸管耗散功率与其壳温的可视化关系曲线,归纳了脉冲功率开关导电极的热阻与热容对晶闸管最高结温的影响规律,为晶闸管脉冲功率开关阀体结构的优化设计提供了依据,并得到了试验验证.     

潜艇模拟密闭舱大气控制实验室温湿度的检测

潜艇模拟密闭舱室大气控制系统是艇员的生命支持系统,温湿度的控制显得尤为重要。通过对潜艇模拟密闭舱实验室温、湿度的检测,发现了模拟密闭舱保温结构上存在的一些问题,针对问题提出了加强保温结构的改进措施,以保证模拟密闭舱满足设计指标。     

船舶液压起重机延迟反馈吊重消摆控制

由于操纵和工作环境的变化，起重机的吊重在工作过程中会产生摆动，这种摆动降低了起重机的工作效率和安全性能。文章以集美大学轮机工程实验中心船舶液压起重机为研究对象，采用机电液仿真建模技术及拉格朗日方程，在MATLAB Simulink仿真软件平台上，建立起重机操作液压系统及吊重摆动模型，采用与试验数据对比的方法对所建立的模型进行验证。设计基于吊重摆动位置延迟反馈的控制器，通过将延迟反馈信号叠加到操作信号上的方法实现吊重的消摆控制。结果表明，在各种操作情况下，延迟反馈控制器均能很好地抑制吊重的摆动。     

基于光纤传输的电引爆武备安全裕度测量系统的设计

电引爆武备安全裕度测量系统利用微型光纤温度传感器放置在电爆管桥丝附近,通过测量桥丝的热效应来间接测定电爆管在电磁辐射下的射频感应电流,从而对舰上的电引爆军械安全性作统一评估。系统采用光纤传输技术能很好地解决传输线在强电磁场中的引入误差,排除电测量方法中无法排除强场下自身引入干扰的问题。     

液态硫磺运输船热煤油加热系统及罐体保温研究

针对液态硫磺的物理特性及运输条件,使用热煤油加热系统对液态硫磺进行保温、加热.对液态硫磺船加热系统中的硫磺罐保温层、热煤油加热系统做了分析,提出硫磺热煤油加热系统的可行性设计方法、经济保温层的计算公式,阐述了硫磺罐加热盘管设计应注意的问题.