LNG双液滴蒸发模型及应用

液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)在液舱预冷过程中以多液滴的形式存在,现阶段缺少LNG多液滴在同种蒸汽中的蒸发模型。以双液滴为基础,采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法,建立适用于LNG双液滴在其蒸汽中的蒸发模型。利用该新模型对温差为190 K、相对距离为10～70,粒径为0.1～2.5 mm的液舱预冷过程进行模拟分析,得出具有实际应用价值的结果：在液舱预冷起始阶段温度下降的速度较快,且随着时间的增加,双液滴相对距离越大,液舱预冷结束时间越小;双液滴液舱预冷结束时间与粒径呈反比关系,与起始温度呈正比关系。该新模型可适应于实际工程应用。     

LNG船液舱预冷中甲烷双液滴自然对流传热特性分析

针对液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）船液舱喷雾预冷过程中上下垂直的双液滴在自然对流条件下同种蒸汽中液滴之间影响研究的欠缺，运用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）方法，基于气液界面能量守恒原理，对不同温差、粒径和相对距离条件下甲烷双液滴自然对流传热特性进行分析。研究结果表明：液滴表面热流密度、传热量和质量蒸发率随温差10～190 K的增大而线性增大；液滴表面热流密度随粒径0.1～2.5 mm的增加先快速减小后缓慢减小，传热量和质量蒸发率随粒径的增加而快速增加；上液滴表面热流密度、传热量和质量蒸发率随相对距离10～70的增加基本不变，下液滴表面热流密度、传热量和质量蒸发率随相对距离10～70的增加而缓慢增加。     

基于COMSOL的气液两相流空隙率研究

文章利用电阻层析成像技术对管道内的气液两相流进行空隙率研究,并利用多物理场耦合软件COMSOL计算出了截面上单元的灵敏度系数,进而可得到空隙率值。文中还对气液两相流三种典型流型下的测量电压值分布形式进行了模拟,从而可以根据测量电压值的波动情况进行初步的流型辨识。该文提出的方法能够获得气液两相流的空隙率,对两相流体力学的研究以及工程应用都具有较大的价值。     

气液两相喷管线型设计方法

提出一种气液两相喷管的设计方法。该方法基于简化的气液两相喷管物理模型及给定的气液两相质量流率和期望压力分布,通过求解流动方程,从而得到满足条件的实际喷管线型。然后对所设计喷管内的流动参数进行分析,进一步证实所设计喷管的正确性。本文提出的设计方法解决了气液两相喷管设计困难的问题,具有较大的工程应用价值。     

船舶成品管尺寸偏差自动测量系统

针对使用传统量具对船舶成品管尺寸偏差进行检验存在效率低、误差大等问题，设计一种基于多相机摄影测量系统的船舶成品管尺寸偏差自动测量系统。该系统由近景工业摄影测量双相机系统、扫码枪软件集成系统、实时数字化分析软件和编码定位工装组成，实现不同种类成品管的实时在线检测工作，并出具检测结果报告。该系统可提高船舶成品管的检测精度和检测效率。     

射线衰减法在水平气液两相流动流型识别中的应用

流型是气液两相流的基本参数之一，由于不同的气液两相流流型具有不同的动力学和传热学特性，因而研究流型对气液两相流的理论研究和参数测量十分重要。叙述了利用γ-射线系统测量水平圆管内气-液两相流截面含液率的原理及数学算法。射线源为同位素241Am，它发出的光子能量是59．5keV。在长27m、直径为50mm的水平管内进行了实验，在此基础上对泡状流、塞状流和弹状流三种流型下截面含液率波动信号的时域特征进行了分析，分析结果表明，可以利用截面含液率信号波动特征识别流型。     

气核密度分布的声学测量技术研究

文章从气泡流中的气泡密度分布与复声速之间的关系式出发,推导得到气泡的密度分布与声速系数以及声衰减系数的方程组.文中建立的声学测核技术采用带约束条件的最小化方法求解该方程组,得到气泡的密度分布.此外,设计和建立了一套完整的设备用于气核的声学测量,并基于LabVIEW图形化开发平台开发了一套气核声学测量软件.最后,应用图象显微方法测量了气核密度分布并与声学测核方法得到的结果进行比较,表明两种方法得到的气泡分布曲线吻合较好.     

单路压力喷嘴喷雾特性的实验研究

利用光脉动喷雾粒径、浓度测量系统,对Spray公司的LNN14喷嘴进行喷雾特性实验研究,获得了在不同工况下喷雾场液滴尺寸分布和浓度分布的实验结果,得出了喷雾粒径和浓度随压力和喷射距离的变化规律,为降低船舶烟囱口烟羽温度提供了重要的实验依据.     

垂直上升管内气水两相流动截面含气率试验

采用伽马射线法,测量常温常压垂直上升管内气-水两相流截面含气率.采用内径15mm的有机玻璃圆管,管内两相流体折算气速范围为0.118～8.977 m/s,折算液速范围为0.102～2.012 m/s,分析截面含气率随折算气速、体积含气率的变化规律.通过把伽马射线法截面含气率的试验测量值与经典模型理论公式计算值进行对比分...     

舰船舱室水雾抑爆技术研究进展

在现代海战中,导弹穿舱内爆将对舰船造成严重毁伤,水雾抑爆技术可以有效衰减爆炸威力,成为一种新型的防护技术。本文综述水雾抑爆防护技术研究现状,分析气液两相混合介质中冲击波传播过程,液滴在该过程中发生的破碎、蒸发气化现象及气液两相混合介质对爆炸威力的衰减,简要介绍水雾抑爆系统在国外舰船的使用,从水雾抑爆的理论和实验研究、数值模拟研究及应用上提出发展水雾抑爆技术目前存在的难点并指出接下来应在大模型实验、抑爆机理、双流体模型及多机构合作方面开展工作。     

单排与双排气幕防波堤消波性能数值模拟

将气液两相流看成是变密度单流体,以连续方程、雷诺平均方程和磊叩模型为控制方程,采用VOF方法追踪两相流界面,通过UDF在连续方程中添加附加质量源项的方法,建立了气幕防波堤数学模型。通过数值计算得到的波浪透射系数同试验数据吻合较好。在此基础上讨论了不同原型入射波浪要素、不同气幕间距以及不同供气量等对单排与双排气幕防波堤消波性能的影响,进而通过分析得出相应的结论,为气幕防波堤的设计提供有意义的依据。     

某型电池流道流阻计算的数学模型

本文提出了某型双极性堆式电池流道流阻计算的一种数学模型。该数学模型使用迭代计算方法并引入由试验结果获得的修正系数编制程序就可计算出不同流道尺寸参数下的流道流阻。这样在流道设计过程中,只需先通过程序计算出符合流阻要求的流道参数,然后按照参数制作模型进行流阻测量的验证试验即可,从而提高了设计效率,节约了人力物力。     

基于COMSOL与MATLAB的气液两相流空隙率研究

文章利用电阻层析成像技术进行了空隙率的静态测试,并将测试数据、COMSOL计算数据与MATLAB编程数据进行了比较.在验证了所编MATLAB程序的正确性后,将其应用于气液两相流空隙率测试.为了避免电阻层析成像技术在气液两相流空隙率测试中图像处理的难题,文中针对三种典型的气液两相流流型,建立了各自流型下的空隙率与截面平均电导率之间的函数关系.具体试验时,可将试验测试数据导入所编MATLAB程序中,得到截面平均电导率,并将此值代入对应流型下的空隙率与截面平均电导率之间的函数关系式中,进而得到空隙率值.该文提出的方法能够解决气液两相流空隙率测试的难点,具有较大的工程应用价值.     

潜艇液舱液位容积在线测量方法研究

论述了潜艇液舱液位容积在线测量的必要性,并对相关的方法进行了概述.最后介绍了一种方便有效的在线测量方法.     

基于53H滤波的船舶综导信息在线平滑方法

针对船舶综合导航系统接收的导航信息存在野值点的问题,本文提出一种基于改进53H滤波方法的在线平滑方法。该方法利用连续几个信息的中值预测当前时刻的信息,然后与测量值进行比较,如果两者差值超过一定阈值,则用预测值取代测量值,从而实现在线平滑。通过将该方法应用于海试试验数据的处理,结果表明相对于传统的最小二乘滑动滤波与5点3次平滑算法,该方法计算简单、容易实现,而且具有较好的在线平滑效果。     

实验室气泡大小的测量

对水中气泡的尺寸特性进行了研究,采用激光全息摄影分析系统对模拟舰船尾流气泡的尺度进行测量.该方法能够较为准确地测量出气泡的尺度分布,与参考文献中提出的尾流气泡尺度分布相比,具有一定的相似性,为实验室准确模拟尾流中的气泡提供了依据.     

中性点非有效接地电网的电容电流的在线测量

本文对已有的电容电流测量方法进行了细致的分析，从小电流接地系统本身的特点出发，提出一种在线测量电容电流方法。该方案充分利用微机的计算能力和判别能力，利用消弧线图电感值不同时中性点电位和中性点电流也不同的特点，采用二次测量法在线测量电容电流，该方法不会抬高电力系统的中性点电位，对电力系统继电保护的选择性、可靠性都无影响，且能正确测量电网的电容电流，自动跟踪电网的补偿度。     

过热蒸汽流量仿真测量研究

对于舰用蒸汽动力系统,准确测量某些过热蒸汽系统流量是非常重要的。过热蒸汽易形成汽液两相流,流量计在测量时,经常会出现测不准现象。以某舰用过热蒸汽系统均速管德尔塔巴流量计为研究对象,利用流场CFD建模技术分析管道内流量计流场分布与变化情况,通过建立模拟工况下管道内流量计三维数值仿真模型,实时在线测量过热蒸汽流量值;将仿真数据与通过计算锅炉产汽量得到的流量值进行对比,验证了仿真测量技术的有效性;最后通过滤波及中值的数学校正方法,提高了仿真精度,最终实现了过热蒸汽流量的仿真测量,为工程中过热蒸汽流量测量提供校正依据。

     

燃气轮机运行工质中颗粒测量的研究

燃气轮机燃气含尘量及其颗粒大小和分布对燃气轮机的安全性能和使用寿命都有很大的影响。本研究通过改进等速采样装置对气体进行采样，使用一种基于光散射原理的激光测粒仪器，对钢铁行业中的两种副产气体BFG和LDG中尘粒的尺寸及其分布进行测量。结果表明，这种方法具有广泛的应用价值。     

等体积比水雾对冲击波衰减规律研究

为分析水雾对爆炸冲击波的耗散与衰减作用,通过有限元分析方法,在单层网格内建立冲击波作用于同体积比不同尺寸分布的液滴模型,对液滴阻碍冲击波作用的规律进行分析总结,得到结论如下:液滴的存在对冲击波有一定的削弱作用,且在液滴总体积比相同条件下,液滴数目多的工况比冲量衰减更大,可知分散的小液滴对冲击波的衰减作用强于集中的大液滴。0.1 kg TNT在0.2 m爆距产生的冲击波在二维模型中,液滴体积比为2.21×10~(–3)时液滴直径为0.866 mm时冲击波衰减2.06%,液滴直径为0.500 mm时冲击波衰减3.14%,液滴直径为0.354 mm时衰减3.39%。