舰船密闭舱室空气净化系统数学模型及其分析

通过建立舰船密闭舱室内有害气体净化的数学模型,分析了三种主要有害气体在不同净化方式下的浓度-时间变化关系.确定了不同工况下,舰船密闭舱室有害气体净化的最有效方式及运行时间.     

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。     

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。     

舰船舱内爆炸载荷特征与板架毁伤规律分析

[目的]炸药在自由场、舱室内爆炸时,载荷特征存在很大差别。[方法]模拟不同药量炸药在自由场、密闭舱室与开口舱室中爆炸的过程,并对比数值计算载荷与亨利奇公式计算结果,分析炸药在密闭舱室以及开口舱室内的载荷特征。[结果]研究表明,在密闭舱室中,冲击波在角隅处形成汇聚压力,其在角隅处的冲击波总冲量约为板架中心处冲击波总冲量的1.45倍,而开口舱室角隅处的压力并不明显;与密闭舱室相比,开口舱室的反射压力峰值与准静态压力值均较小;开口舱室的冲击波总冲量约为密闭舱室的20%;密闭舱室板架的失效模式为板架沿加强筋发生塑性变形,沿角隅发生撕裂;开口舱室角隅处并未发生撕裂,但开口边缘处发生了外翻变形;只考虑冲击波作用时,采用数值模拟方法得到的板架中心最大变形值与简化计算方法得到的值比较接近,但在同时考虑冲击波、准静态压力作用时,误差较大。[结论]研究结果可为舱室内爆载荷的特征与板架毁伤规律提供较为合理的预报。     

船舶密闭舱室温度远程监测技术

在船舶密闭舱室温度远程监测中,常规的监测方法在工作过程中存在监测中断的情况,监测数据异常,监测方法的抗干扰性需要进一步提高。面对这一问题,提出船舶密闭舱室温度远程监测技术。使用RS485接口和MAX45转换芯片设计串行通信模块,在布线时选用双绞线,并在通信电路的关键位置配置去耦电容,增加抗干扰性能,使用温度传感器采集温度数据,设置监测信号最大电压,保证监测数据精度,填补监测异常数据,在保证监测数据完整的情况下,通过设计的通信模块实现对温度的监测。实验结果表明:设计的舱室温度远程监测方法在监测过程中死链次数少、数据丢包率低,其抗干扰能力得到了提高。     

热脱附-气相色谱/质谱法测定船用涂料释放气体

船舶舱室中使用大量涂料,这些涂料在使用过程中不断地向舱室内释放有害气体,从而使船舶环境舱舱室空气受到污染。本文建立了热脱附-气相色谱/质谱法测定船舶用涂料释放有害气体的检测方法。将船用涂料刷于铝板上并晾干30d后,置于不锈钢密闭容器中进行密封,在25℃、50℃温度下进行加热并保持72h。以填装TenaxTA吸附剂的采样管对密闭容器中释放的有害气体进行富集,以热脱附系统对浓缩采样管进行脱附,气相色谱/质谱仪(GC/MS)进行分析,共定性检测到烃类、醛类、酮类等挥发性有机物。     

舰船密闭舱室火灾模拟及防火设计

对舰船内部密闭舱室这一典型结构的火灾及火灾安全设计进行研究，并对密闭舱室内火灾发生后的蔓延情况进行了模拟计算，得出其火灾蔓延规律，总结出该类型结构的防火设计应该注意的方面，其结论能够对舰船内部密闭舱室及类似结构的防火设计起到帮助作用。     

热脱附-气相色谱/质谱法测定舰船用环氧面漆释放气体

舰船舱室中使用大量非金属材料,一些非金属材料在使用过程中不断地释放有害气体,从而使舰船舱室空气受到污染。本文建立了热脱附—气相色谱/质谱法测定舰船用某型环氧面漆脱气产物的方法。将环氧面漆刷于铝板上并晾干1个月后,置于不锈钢密闭容器中进行密封,在30℃温度下持续30d。对密闭容器中释放的有害气体以填装Tenax吸附剂的采样管进行吸附,以热脱附系统对浓缩采样管进行脱附,气相色谱/质谱仪进行分析。脱气组分中定性检测到烃类、醛类、酮类等。     

密闭多舱室内柱形气云爆炸过程二维数值模拟

为了研究密闭多舱室空间内爆炸波传播过程及舱室壁面爆炸载荷分布特性,采用三阶WENO有限差分格式,编写了多舱室内爆炸冲击波二维数值计算程序。利用平面激波与矩形方腔相互作用实验验证了本文数值程序的可靠性与正确性。采用验证的程序开展了密闭多舱室内柱形高压气云爆炸波数值计算研究,探讨了多舱室内爆炸波传播路径,不同舱室内部爆炸载荷特性及爆源位置对爆炸载荷特性的影响规律。本文研究可为工程抗爆结构设计及爆炸毁伤评估提供一定的参考和指导。     

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。