微气泡层减阻的边界层模型计算

以流体中光滑平板为例,建立微气泡层覆盖平板的气液简单边界层模型,采用平板层流理论,对给定的气泡喷射参数和流体特性参数计算了微气泡层状态下平板的摩擦阻力,结果显示微气泡层对平板有明显减阻效果;最后给出了气体边界层的速度分布和剪切应力分布.     

利用微气泡层减少平板阻力的边界层模型计算

以流体中光滑平板为例，建立微气泡层覆盖平板的气液简单边界层模型，采用平板层流理论，对给定的一系列气泡喷射速度参数和流体特性参数计算了微气泡状态下平板的摩擦阻力，结果显示微气泡对平板有明显减阻效果；最后给出了气体边界层的速度分布和剪切应力分布。     

蒸汽喷射压缩器特性计算与分析

基于热力学原理并引入气体动力学函数,建立了蒸汽喷射压缩器的计算模型,提出了喷射压缩器喷射系数及压缩压力等特性参数的计算方法.计算分析了工作蒸汽压力、引射蒸汽压力、压缩比等对最佳喷射系数的影响,以及喷射系数和压缩压力、压缩比的关系特性,为蒸汽喷射压缩器的热力参数设计提供了理论依据和有效的计算方法.     

航行器发射气密环开孔透气数值分析和试验研究

本文建立航行器发射过程气密环透气三维数值分析模型,在数值仿真中考虑燃气入口参数进入筒底后作用于航行器底部的作用过程,气密环透气孔工质气体流动及各腔分布特性,获得气密环分隔的各环腔工质气体流场分布规律,同时设计了地面动态发射试验,监测了航行器发射过程气密环开孔各腔压力分布规律。结果表明,本文建立的缩比模型数值分析获得的透气压力与试验测试数据规律一致,通过发射气密环开设小孔可有效控制其各环腔压力分布,研究方法可指导航行器水下发射气密环透气研究。     

船用滑油冷却器运行性能分析及流致振动研究

为研究船用滑油冷却器流致振动和微振磨损问题,清晰滑油冷却器易发生振动破损的薄弱部位。建立滑油冷却器壳侧及管侧的三维计算模型,采用流固耦合计算方法计算滑油冷却器壳侧滑油和管侧冷却水的耦合压力场、耦合流速场及耦合温度场,获得压力、流速、温度等关键运行参数的分布规律,基于管壳式换热器流致振动的诱发机理,揭示与流致振动密切相关的壳侧流体流动能量分布规律。由于滑油横向冲刷换热管束,促使壳侧流体掺混剧烈,导致壳侧流体压力场和速度场剧烈脉动,温度场不均匀分布,壳侧对流传热系数呈先降低再快速升高变化规律。根据滑油流动能量分布图谱,判定滑油冷却器进、出口区域的换热管束承受流致振动破损较为严重,其中进口区域换热管承受流致振动破损最严重。     

海上油气泄漏与扩散场景数值分析

海上油气装置发生气体泄漏并经过一定程度扩散后极易被点燃而发生爆炸事故.该文针对一个海上油气处理模块选取多组不同泄漏速率与风速组合下的泄漏扩散场景建立CFD模型进行分析,深入讨论了气体浓度的分布与形成规律,并选取可用于爆炸分析的重要指标"等效化学计量气体云体积"作为分析对象,深入分析其随时间的变化规律,发现气体扩散后的浓度分布均可以在一定时间后达到稳定状态,等效化学计量气体云体积不再变化;另外还探讨了泄漏速率以及风速等关键参数对特征气体云体积的大小以及形成时间的影响规律,获得的相关规律可用于类似场景的参考;最后对爆炸分析时泄漏扩散场景的选择提出了相关建议.     

系泊链结构的区别化有限元分析方法与轻量化设计研究

围绕新一代海洋超深水平台系泊链开展力学性能分析和横档外形轻量化设计工作.首先,针对系泊链变曲面不规则的外形特征和复杂的受力形式,提出了区别化网格划分方法,获得了系泊链结构的应力应变分布规律.根据规律,对横档结构进行了轻量化设计,分析了决定横档结构性能的两个关键参数,并通过建立系列有限元模型,得出两个参数对系泊链性能的影响规律.轻量化后的R6系泊链应力场分布更为理想,横档重量降低了13.53%,进一步提升了海洋超深水平台系泊系统的综合性能.     

蒸汽冷却器强度计算及疲劳分析

蒸汽冷却器是采用直流锅炉的船用蒸汽动力装置的关键设备,主要用于保证直流锅炉汽水系统启停和低负荷工况稳定运行,其安全可靠运行直接关系到整个动力装置的安全可靠性.本文在对蒸汽冷却器传热管进行适当简化的基础上,利用ANSYS软件对蒸汽冷却器的2种载荷工况进行了有限元分析,计算出了每根传热管各个部分的动态应力应变特性,并根据其材料的低周疲劳应力--寿命曲线,对传热管的疲劳强度进行了校核,可以为蒸汽冷却器设备的设计、运行及使用提供技术指导.     

船用低速柴油机变工况性能预测

为提高容积法柴油机模型在全工况范围的准确性,使用非线性最小二乘法得到台架试验各种工况点的燃烧参数.通过非线性多元回归分析得到燃烧参数的回归模型,用回归模型代替传统的插值法计算柴油机变工况燃烧过程.仿真实验表明改进的容积法模型能准确地预测柴油机在变工况下的性能,模型的实时性佳.此模型对研究变距桨船舶柴油机的控制策略及其动态性能具有较强的实用价值.     

基于变结构控制的风力发电变浆距系统

为风力发电变浆距系统设计了滑模变结构控制器。针对风力机变浆距系统的非线性、参数变化等特性,充分利用变结构控制对被控对象的模型误差、对象参数的变化以及外部干扰有较良好的不敏感性的优点,在充分考虑风力机变浆距系统的阻尼系数后,设计了滑模变结构控制器,最后通过系统仿真,表明了所提出控制方案的有效性。     

船用跨临界CO2引射制冷系统动态性能研究

针对船用跨临界CO2两相流引射制冷系统建立动态模型,模型中蒸发器采用移动边界模型,气冷器采用集总参数模型,引射器使用1-D恒压混合模型。通过Matlab计算动态模型,分析系统各参数在压缩机转速、膨胀阀开度及引射器尺寸阶跃扰动下的动态响应。模拟结果显示系统对压缩机转速变化更加敏感,系统参数耦合作用强,并且动态响应中存在逆向响应。本文研究为控制器设计提供了依据和指导。     

船用蒸汽冷却器建模与仿真

船用蒸汽冷却器是直流锅炉蒸汽动力装置的重要设备.在启停与低功率运行工况下能保证蒸汽动力装置的安全.针对船用蒸汽冷却器控制系统的建模应用,介绍了1种简化的蒸汽冷却器数学模型,为蒸汽冷却器控制系统的设计提供了仿真验证对象.采用VC++6.0编制了仿真程序,利用龙格库塔法对数学模型进行解算.对数学模型进行仿真试验和理论分析,...     

浮筏隔振效果评定的矢量四端网络参数方法与试验研究

将矢量四端网络参数计算方法引入到浮筏隔振系统隔振效果评定中。把浮筏隔振系统分解成若干子结构,在每个子结构内建立输入输出的矢量四端网络参数矩阵,利用试验测试导纳数据,计算得到了浮筏系统各个层面的振动响应特征参量,采用功率流振级落差评定了浮筏隔振装置的隔振性能。计算结果与试验结果对比表明:所采用的计算方法合理,可以准确预报浮筏隔振系统的振动能量传递,为实际浮筏隔振效果评定提供了一种工程计算方法。     

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。     

船用燃气轮机发电机组控制策略仿真研究

对船用燃气轮机转速控制及发电机电压控制进行研究,采用Matlab/Simulink仿真软件,建立燃气轮机发电机组控制系统仿真模型,对其进行突增及突卸负荷仿真实验,结合船舶电网供电指标,研究发电机组一系列参数响应曲线。结果表明在电网负荷大幅度变化情况下,所定制的控制策略能使燃气轮机发电机组具有较好的调速及调压性能,满足船舶电网对供电品质的要求。     

燃气轮机压气机特性曲线的拟合方法

在建立燃气轮机仿真模型时,对压气机特性曲线的处理非常关键,直接影响整机的计算精度。本文根据压气机特性曲线的形状相近性及其形状和位置渐进变化的规律,将特性曲线分成高转速段与低转速段,然后做分段二步一元拟合来构成压气机特性参数的函数关系式,并以实例详细说明。分析表明该拟合方法具有较高的精度,能满足燃气轮机特性计算的需要,且该方法原理简单,操作方便,具有一定的实用价值。     

船用燃机性能降级新型预测模型建立及应用分析

船用燃气轮机气路维护是舰船动力系统健康管理当中必要的环节,采用视情维护的方法是当前十分先进的维护手段,其中对气路降级趋势的预测是维护方法的核心。气路降级数据具有明确的增长趋势与不规律的波动性,符合灰色系统的特征。本文采用无偏灰色预测模型改进灰色马尔科夫模型,在此基础上扩大原始数据的维数,采用灰色关联度模型,将类似于当前序列的参考序列引入,最终构成了一种新的混合预测模型。最后,选择燃气轮机压气机结垢的过程作为实例来验证这一新的模型。通过研究模型参数和预测准确性之间的关系,为实例提出了建议的最佳参数。从预测准确性与对波动性的预测角度与不同的预测模型的比较结果表明,新的模型优于一些其他序列预测模型。     

基于Matlab/VB编程的抛锚杆受力分析和参数优化

针对绞吸式挖泥船抛锚杆系统的工作特点,对其进行了受力分析,根据强度和稳定性要求,建立数学模型,将抛锚杆参数优化问题抽象为目标函数求极值的非线性规划问题.利用ActiveX技术进行Matlab/VB混合编程,从而将Matlab强大的数学计算功能与VB在图形化用户界面开发方面的优势有效地结合起来,创建了抛锚杆受力分析和参数优化设计系统.该系统为抛锚杆设计参数的合理选取和受力分析提供依据,较好地解决了传统设计中计算复杂、工作量大的问题,有效地提高了设计效率,具有一定的应用价值.     

某型艇冷却器泄漏原因分析及改装措施

通过分析某艇冷却器泄漏原因,发现原艇冷却器设计存在不足,文章就淡水冷却器和滑油冷却器的改装方案以及焊接方法进行了阐述,并对改装后的性能及经济性做一分析。     

进气冷却式回热燃气轮机循环数值模拟和分析

针对简单循环燃气轮机性能偏低且易受大气温度变化的影响，本文提出了一种由吸收制机徊汽轮机组成的新型循环－－进气冷却式回热式燃气机循环，对其建模进行数值模拟和分析。结果表明，此循环既能较大幅度提高燃气轮机装置的性能，又能有效地改善燃气轮机性能对大气温度变化的敏感性。