船用蒸汽蓄热器快速充汽过程吸热特性的测量方法研究

为了满足短时间耗汽量极大用汽设备的用汽需求,选取平均过冷度和吸热系数作为船用蒸汽蓄热器吸热特性的评价指标,对快速充汽过程进行数学建模和实验研究,以期达到对吸热特性的测量。结果表明:蒸汽蓄热器在吸热过程中,其水部存在着明显的温度分布不均匀,通过对充汽流量的减小和充汽时间的延长,能够改善吸热特性。与此同时,测量方法也有效可行,完全可用于船用蒸汽蓄热器在快速充汽过程中的吸热特性测量。     

船用蒸汽蓄热器充汽过程的热工水力特性数值研究

采用考虑汽液两相蒸发与冷凝的两流体模型和热相变模型,基于CFX进行船用蒸汽蓄热器充汽过程热工水力特性数值研究。计算结果表明:充汽过程中,船用蒸汽蓄热器压力、温度均呈快速上升的变化规律;蓄热器汽水空间产生蒸汽射流及涡流效应;两流体模型和热相变模型能够准确描述船用蒸汽蓄热器充汽过程热工水力参数,为船舶蒸汽蓄热器的设计提供技术支撑。     

蒸汽蓄热器充热装置设计研究

本文分析论证了充热效率与充热装置各部件结构尺寸的关系，从中找出充热装置的循环筒 直径，长度，喷嘴，口径等最佳尺寸，为蓄热器充热装置的设计提供了依据。根据这一研究成果设计的１３ＭＰａ蒸汽蓄热器系列已作为国家标准图正式出版。     

船用蒸汽蓄热器放汽过程动态特性数值模拟

船用蒸汽蓄热器是在极短时间内实现从较大流量供汽能力向极大流量供汽能力转换的关键设备,对船舶蒸汽动力系统安全稳定运行具有重要影响。以船用蒸汽蓄热器为原型,建立三维物理模型,采用两流体模型计算放汽过程中的闪蒸规律,利用标准k-ε 方程计算蓄热器湍流脉动形式,并引入指数压降放汽边界条件,进行船用蒸汽蓄热器放汽过程动态特性的数值研究。计算结果表明:在放汽起始阶段,蒸汽蓄热器出现了“虚假水位”;放汽过程后期,在蒸汽蓄热器水空间呈现涡流现象,形成了汽水自然对流循环,加强了汽水湍流脉动及沸腾传热效果,其模拟计算结果与试验数据基本吻合。

     

摇摆条件下船用蒸汽蓄热器放汽过程数值研究

基于两流体模型和热相变模型,结合考虑附加惯性力的摇摆计算模型,并引入指数压降放汽边界条件,利用CFX软件进行了摇摆条件下船用蒸汽蓄热器放汽过程数值计算。计算结果显示,在摇摆条件下,蒸汽蓄热器放汽压力和温度均快速降低,但摇摆运动对放汽压力和温度参数影响比较小;摇摆运动加强蒸汽蓄热器内汽水两相流体的湍流交混,诱发蓄热器压力场、速度场和温度场分布紊乱;周期性的摇摆运动导致蒸汽蓄热器水位产生剧烈的周期性波动,且波动周期与摇摆周期基本一致。摇摆模型在蒸汽蓄热器两相流数值模拟中的成功应用,可为海洋条件下蒸汽蓄热器热工水力的准确分析提供参考。     

船用蒸汽蓄热器放汽过程动态特性数值模拟北大核心CSCD

船用蒸汽蓄热器是在极短时间内实现从较大流量供汽能力向极大流量供汽能力转换的关键设备,对船舶蒸汽动力系统安全稳定运行具有重要影响。以船用蒸汽蓄热器为原型,建立三维物理模型,采用两流体模型计算放汽过程中的闪蒸规律,利用标准k-ε方程计算蓄热器湍流脉动形式,并引入指数压降放汽边界条件,进行船用蒸汽蓄热器放汽过程动态特性的数值研究。计算结果表明:在放汽起始阶段,蒸汽蓄热器出现了"虚假水位";放汽过程后期,在蒸汽蓄热器水空间呈现涡流现象,形成了汽水自然对流循环,加强了汽水湍流脉动及沸腾传热效果,其模拟计算结果与试验数据基本吻合。     

不同运行条件下船用蒸汽蓄热器充汽过程动态特性数值模拟

船用蒸汽蓄热器的充汽过程是复杂剧烈的汽液两相热质交换过程,具有瞬时充汽量极大、热负荷波动剧烈的特点,其充汽特性直接关系到舰船蒸汽动力系统的运行稳定性。根据船用蒸汽蓄热器的运行条件,采用考虑汽液两相蒸发与冷凝的两流体模型和热相变模型,进行不同初始水位和压力下船用蒸汽蓄热器充汽过程动态特性的数值研究。计算结果表明：在充汽流量一定的条件下,蒸汽蓄热器初始水位越高,导致蓄热器压力越小、蒸汽温度越低;蒸汽蓄热器初始压力越大,造成蓄热器压力越大、蒸汽温度越高;在充汽起始阶段,蒸汽蓄热器初始压力越大,蓄热器水位和压力波动越剧烈。     

船用多级闪蒸海水淡化装置的改进

为了利用最低的能耗获得最大的淡水产量,在原有船用多级闪蒸海水淡化装置的基础上,提出一种降低首级蒸发温度和再热的改进方法,同时对改进后装置的工作过程进行分析并建立数学模型,对比分析表明,改进后的海水淡化装置比改进前的装置能量消耗更低、同时产水量也得到提高。     

蒸汽发生器旋叶式汽水分离器的数值模拟

采用Fluent计算流体动力学软件对2种不同分离简直径的旋叶式汽水分离器的分离情况进行了数值模拟,得到了各出口水流量以及压降的变化关系.通过对各种影响因素的模拟以及对2种筒径的比较,结果表明,分离筒入13速度越大,则分离效果越好,减小筒径或减小含水量均可以使分离筒入口速度增加,从而提高分离效率.但是,速度的提高会使压降急剧增加,可能对旋叶造成冲击,引起旋叶局部应力强度问题,使旋叶脱落.综上所述,推荐采用直径300 mm的分离筒进行分离.     

原油闪蒸系统稳定工艺参数优化

针对渤海某油田FPSO闪蒸设备多次发生真空系统运行不稳定,闪蒸设备停机的问题,分析真空系统运行不稳定原因,对冷凝塔操作压力、气动高真空挡板阀开启时间、气动高真空挡板阀开度3个参数进行优化,清除了真空系统运行不稳定的现象,保证了闪蒸设备的稳定运行.     

铅酸蓄电池脉冲充电技术研究

本文提出了一种脉冲充电机,结合马斯提出的蓄电池快速充电的基本规律,阐述了脉冲快速充电的基本原理,并以此展开了对脉冲充电技术的研究,得到了一种能缩短充电时间,提高充电效率的铅酸蓄电池脉冲充电方法。通过对比充电实验,证明了该方法的可行性。     

蒸汽发生器水位神经自校正控制研究

针对传统的核动力蒸汽发生器水位PID控制方法存在的缺点,将神经网络方法与PID控制的结构结合起来,提出核动力蒸汽发生器水位单神经元自校正PID控制方法,在线调整控制器参数。仿真研究表明,该方法可以提高系统的控制品质。     

加装缓冲器的非隔离式蓄能器稳定性研究

为了进一步提高某型液压系统连续高速缓冲的性能稳定性,在非隔离式蓄能器进口端加装了缓冲器,通过连续性试验验证,加装缓冲器大大减缓非隔离式蓄能器气液混合程度,有效提升了缓冲性能的稳定性,对其它采用非隔离式蓄能器的液压系统设计和性能改进有重要的参考价值。     

PID智能模糊白整定控制器在SG水位控制中的应用

为提高蒸汽发生器水位控制效果，设计一种基于模糊控制原理的模糊PID参数白适应控制器，根据偏差和偏差变化率来实时调整参数，水位控制实验结果表明，这种模糊控制器比常规PID控制器有更好的控制效果，明显改善了系统的动态性能和稳态性能。     

蒸汽发生器水位的模糊-PID复合控制

为了提高蒸汽发生器的模糊水位控制器的稳态性能,结合常规PID控制的优点,设计蒸汽发生器水位的模糊-PID复合控制器。运用Matlab模糊逻辑工具箱与Simulink模块,实现蒸汽发生器的水位控制仿真,对蒸汽发生器大幅度降负荷工况进行仿真计算。结果表明,模糊-PID复合控制既具有模糊控制的良好动态性能,又具有线性控制的良好稳态性能。模糊-PID复合控制特别适用于具有大滞后、多变量、强耦合的非线性系统,是一种比较有发展前景的控制方法。     

PID智能模糊自整定控制器在SG水位控制中的应用

为提高蒸汽发生器水位控制效果,设计一种基于模糊控制原理的模糊PID参数自适应控制器,根据偏差和偏差变化率来实时调整参数,水位控制实验结果表明,这种模糊控制器比常规PID控制器有更好的控制效果,明显改善了系统的动态性能和稳态性能。     

两种充汽模式下船用蒸汽蓄热器动态性能数值模拟

为给船舶蒸汽动力系统设计提供技术支撑,采用考虑蒸发和冷凝的热相变模型描述蒸汽蓄热器汽、液两相的热质传递规律,并结合缓慢充汽和快速充汽计算边界条件,基于CFX实现不同充汽模式下船用蒸汽蓄热器动态性能数值模拟。计算结果表明：在缓慢充汽起始阶段,船用蒸汽蓄热器水位波动大,最终水位保持平稳且略有升高;缓慢充汽过程中,船用蒸汽蓄热器的压力和温度均呈先快速上升再下降的变化规律;在快速充汽过程中,蒸汽蓄热器的压力和温度均呈先快速上升再下降的变化规律,计算结果与试验数据基本吻合。     

主汽门安装方式对汽轮机受力影响分析

船用凝汽式汽轮发电机组主汽门通常安装于汽轮机上,工作状态下管道产生的蒸汽力对汽轮机的受力状态有较大的影响。给出三种不同主汽门安装位置与进汽方向的安装方式,通过有限元方法对其受力进行了计算。结果表明,采用主汽门侧挂安装方式会对汽轮机各支点支反力以及各定位键产生较大的不平衡力,恶化汽轮机的稳定性;而采用主汽门中心线安装方式会大大减小各支点受力的不均匀性,同时降低各定位键的侧向力,提高汽轮机的稳定性。