舰船典型舱室气流组织数值模拟

针对舰船舱室空调系统的末端形式不同于民用建筑空调系统末端形式的特点,提出对采用布风器方式的舰船舱室的气流组织形式进行研究。采用计算流体动力学(CFD)技术,建立实船典型两人舱室的数值试验模型,根据舰船的实际边界条件对该舱室夏季设计工况和冬季设计工况下的气流组织进行数值模拟计算,并对典型截面的速度场及温度场进行分析。模拟结果表明:在夏季设计工况下,虽然布风器周围风速较高、温度较低,但舱内人员活动区域速度场分布较均匀,舱内风速小于0.3 m/s,温度场分布也较为均匀,温度约为26~27℃;在冬季设计工况下,除布风器周围风速较高、温度较高外,舱室大部分区域风速较低,小于0.2 m/s,温度约为20℃。无论是夏季还是冬季设计工况,采用布风器末端形式的典型两人舱室人员活动区域内的气流速度及温度均满足舒适性标准要求,结果验证了该典型舱室空调系统布置的合理性。     

海洋科学考察船温控实验室通风方案设计与仿真

针对海洋科学考察船温控实验室内的温度和环境要求,提出一种空调送、回风的通风系统布置方案,并对气流分布的合理性进行研究。采用计算流体力学并应用合理的边界条件建立数值模型,对洁净工作台实验区域典型截面的温度场和速度场进行分析,结果显示实验区域夏季工况温度整体控制在1℃～2℃,冬季工况温度控制在28℃～30℃,两种工况下实验区域风速都在0.15 m/s以下。     

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。     

小型邮轮极地环境下住舱舱室空气环境舒适性分析

针对冬季工况下国产小型邮轮极地环境下住舱舱室的气流组织，文章采用CFD软件对使用方形散热器、圆形散热器以及孔板散热器等不同通风末端布置方案的住舱舱室的气流组织进行计算仿真，研究得到了住舱舱室气流组织的温度、预测平均评价指标（PMV）、预期不满意百分数指标（PPD）以及风速等参数的仿真结果，经对比分析获得通风末端布置的最佳方案。并根据方案间的对比得知，在极地环境下，采用方形散热器或圆形散热器能够有效改善住舱舱室室内环境，提高人体舒适度。     

风速对寒区船舶杆件结构霜冰结冰的影响分析

针对寒区船舶杆件结构的结冰问题,采用Fluent和Fensap-ice相结合的方法对杆件结构结冰开展数值模拟。选取风速作为敏感参数,分析了风速变化对结冰厚度和结冰量的影响,得出如下结论:随着风速从1 m/s增加到7 m/s,杆件表面冰厚最大值的位置逐渐向左移动,因为水滴速度随来流速度的增加而增加,在位移相同时水滴更快到达结构表面,水滴运动轨迹偏转更小,更多的水滴撞击到0°位置处,冰厚最大值也随之向0°方向移动;风速为7 m/s时杆件表面的冰厚并未远大于1 m/s时的冰厚,因为风速为1 m/s时圆柱表面所结霜冰的密度仅为7 m/s时的22.8%,当质量一定时,冰的密度越小体积就会越大,因此虽然1 m/s时结冰量仅为7 m/s的18.1%,但冰厚并未远小于7 m/s时的冰厚;在风速为1～7 m/s区间内,随着风速的增加,杆件表面的结冰量近似的呈线性方式增加。     

基于协调版共同结构规范的应力筛选合理性评估

根据协调版共同结构规范（CSR-H）中应力筛选的要求,选取若干典型区域（如人孔、肘板趾端、水平桁根部、底凳与双层底纵桁或肋板的连接、底边舱斜板与横向底凳的连接、槽条和上部支撑结构的连接、舱口角隅以及船中区域以外的若干区域等）分别进行应力筛选分析和细网格分析,对CSR-H的应力筛选要求进行了合理性评估。     

氮气发生器周边气幕的研究

氮气发生器气体泄漏后聚集会形成安全隐患,需要在周边设置气幕,以将其与机舱环境隔离.该文采用数值模拟方法,分析气幕装置出风口风速对氮气发生器周边流场的影响.研究结果表明:气幕装置送风2风速6.5 m/s时,机舱底部处的气幕阻隔效果不佳,气幕装置内部存在气体滞留区域.调整送风2速度至8 m/s时,增加了气幕阻隔效果;同时,调整气幕装置内部中心区域中心高度,可以有效减小涡旋对气幕的影响.     

海洋工程用中厚板高强钢Q460E焊接工艺及性能

针对焊接机器人应用于海洋工程领域厚板焊接中的可行性和焊接工艺进行研究,设置焊接方案和技术参数并进行分析.采用海洋工程领域常用的高强钢Q460E,对焊接机器人焊接过程中的重要参数"侧壁停留时间"进行试验优化研究,结果表明,焊前预热温度为150℃,焊接速度为190mm/min～210mm/min,焊后后热温度为250℃,保温2h,同时配合焊接机器人摆动速度250 mm/min、侧壁停留时间1.2 s～1.4 s时,能获得良好的焊接接头,抗拉强度达到620 MPa,屈强比达0.8.在侧壁停留时间为1.2 s～1.4 s的情况下对预热温度分别为120℃和90℃的工况进行试验,结果表明,当将预热温度降至90℃时,焊缝冲击韧性仍能满足标准的要求.对于对结构性能要求不高的场合,推荐采用该预热温度.     

7级风速下港口2750 t/h卸船机工作状态抗风性能评估

为提升港口企业大型起重机械抗风性能,采用数值模拟计算的方式,选取2 750 t/h卸船机为研究对象,依据标准确定评估防风性能方法,计算2 750 t/h卸船机的倾覆边1(海侧轨道)、倾覆边2(最左侧2个车轮与轨道接触点连线)产生的力矩,计算2 750 t/h卸船机防滑移稳定性相关的作用力。评估结果显示:在承受3 s瞬时风速为23.7 m/s的风作用下或10 min平均风速为13.9～17.1 m/s的风作用下,卸船机在工作状态时满足防风防滑移防倾覆要求。     

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.     

排除沉垫压载水的自升式平台稳性分析

本文介绍了沉垫自升式平台排除沉垫永久性压载水,以减少吃水,才能进入浅水海域作业。通过在ZenStab软件中对沉垫自升式平台建模计算的方式,分析了其在25.8m/s风速下的完整稳性和破舱稳性,验证了排除沉垫压载水后的平台进入浅水海域作业的可行性。     

钻井平台拖航中未命名热带气旋伴随大风预警分析

<正>0引言2016—2017年,原油期货价格跌入谷底,国内外大量钻井平台被闲置。随着原油期货价格回暖,闲置一段时间后的钻井平台伴随大量跨海区、长距离的拖航任务,纷纷投入新的勘探工作。平台拖航对水文气象条件的要求十分严格,以"勘探四号"平台为例,拖航要求风力7级(蒲氏风力,15 m/s)、浪高4 m。现有热带气旋的命名标准是平均风速8级(18 m/s),因此各主要预报机构对近中心风速未达到此标准的热带气旋相对容易忽视。现以"勘探四     

海上拖航拖船选用与索具配置

正0引言海上拖航拖船的选用及拖航索具的配置,既要达到拖航公约、规范的要求,又要做到低成本、高效能地完成运营任务。笔者介绍远洋拖航所需的行业标准、要求,及主流和精度较高的拖航阻力、速度的估算方法,有助于合理选用拖航拖船,恰当配置拖航索具,供同人参考。1拖船选用1.1拖船IMO MSC/Circ.884《海上安全拖带指南》规定,应选用在风速20 m/s,有义波高5 m,流速0.5 m/s     

迈湾水利枢纽升鱼机集鱼槽进口位置选择分析

进口诱鱼效果是过鱼设施设计成败的关键,已成为当下研究的热点。为有效解决迈湾水利枢纽升鱼机集鱼槽进口布置问题,提高过鱼效果,基于MIKE水动力软件中的MIKE21水动力模块,构建迈湾水利枢纽尾水区域二维模型,对不同机组运行工况下的流场进行分析。结果表明,拟建升鱼机集鱼槽4个备选进口,D进口在过鱼季节不同机组运行工况下,诱.导鱼类.进入集鱼槽的有效运行率为100%,是集鱼槽进口布设的最佳位.置。D进口处水深为216～409m,通过在进口处设置拦鱼电栅,并定量补水使进口流速达到07m/s,与主流流速(约0m/s和1似过鱼设施工程进口布设问题提供借鉴和参考。     

基于有限元仿真的隔振通舱管件设计

为了控制船舶液压系统的振动向系统外传递,设计具有减振功能的通舱管件。同时为了验证该通舱管件的隔振效果,对其进行有限元建模,并进行基于显式动力学计算方法的数值仿真试验。数值仿真的结果表明,所设计的通舱管件具有良好的隔振效果,在相同的冲击载荷作用下,相对于原直接焊接在舱壁上的通舱管件,舱壁上同一节点处的振动加速度级由106m/s2下降到了104m/s2,新型通舱管件可有效地减小液压系统振动向系统外传递。     

极地环境下船舶进风系统的设计

对于极地运输船舶,寒冷环境条件下的设计是船舶和其自身系统设计的重要部分,在空调通风设计方面,为了保证空间内部温度维持在0℃以上,整个进风系统的设置按照总体要求,区域划分,在进风口处均有防冻措施,如设置防冻百叶窗等。根据不同加热类型的选择,加热功率的计算,考虑安装方式和空间等因素的情况下,对住舱、服务处所、机器处所设置了电加热、蒸汽加热及乙二醇加热等方式,以满足进风的温湿度要求,达到系统防冻的目的。文章对我国“雪龙2”号船的通风系统设计进行总结研究,为今后极地运输船舶的通风系统设计提供参考。     

55000 DWT成品油/原油轮压载舱区域梯道设计

本文介绍了55000 DWT成品油/原油船压载舱区域梯道设计及优化,并且针对PSPC新规范的强制性要求,采用相应的措施提高压载舱区域梯道预装率,降低涂层破损。     

巴拿马型73 000 t散货船横舱壁结构损坏分析和处理方法

以某巴拿马型营运散货船为研究对象,分析该船货舱区域横舱壁结构损坏的根源是设计结构计算应力超过许用值,通过细化有限元分析计算,对重压载舱横舱壁区域提出中间槽条加深方案,在槽形舱壁斜板同一平面的下墩结构内设置附加肘板,以降低因结构突变而产生的应力集中问题。     

岷江龙溪口枢纽船闸口门区水流条件数值模拟研究

岷江是是联系周边省市和长江中下游地区的重要通道,船舶的安全航行对该航道的通航安全具有重要意义。通过建立基于非结构化网格的平面二维非恒定流数学模型,对龙溪口电站下泄非恒定流条件下船闸下游口门区附近的水流流场进行了数值模拟。根据模型计算结果可知,对于工况一流量从单机533m~3变化到2,665m~3的过程中,该区域回流流速均控制在0.3m/s以内,满足通航需求;对于工况二右岸引航道下游700m均为主流回流区,回流流速在0～0.4m/s之间,口门区回流平缓,未超过规范要求的0.4m/s;对于工况三当第5～7台机组完全开启时局部最大横向流速已经超过规范规定的Ⅲ级航道横向流速最大标准。该模型的建立为电站机组开启和关闭时间的确定提供指导,减缓水位和流量的骤变对船舶航行带来的影响,对进一步认识岷江航电枢纽下泄非恒定流对通航带来的影响具有一定的促进作用。     

基于HYSYS的B型LNG燃料舱BOG压缩供给系统

以一艘B型液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)燃料舱舱容为30000 m3的发电船为目标船,对其3种蒸发气(Boiled Off Gas,BOG)压缩供给系统进行模拟计算分析。采用HYSYS软件建立BOG压缩供给系统模型,通过实际气体状态方程计算BOG物性值,分别对该系统进行BOG温度、压力和流量单变量变化等方面的热力性能分析。结果表明当压缩机进口处选用高压力和低温度BOG时,能有效降低其功耗;常温BOG单级压缩机出口温度高于150℃,压缩机的选型受到限制;当常温BOG两级压缩机进口温度不超过2℃时,其出口温度不超过150℃;控制第二级压缩机进口温度可免设BOG冷却器,节约成本。