船用定风量空调系统能量调节的研究与应用

定风量空调系统是船用中央空调系统的重要组成部分,为人员住舱和部分工作舱室提供一定温湿度和洁净度的新鲜空气。船用空调系统多采用一次回风系统,通过集中式空调器回风口设置的温湿度传感器,来控制空调器的能量调节和送风温度。然而,在回风温度受到干扰、舱内人员数量变化或末端风量被调节等情况下,舱内的实际温度将受到影响,部分舱室不能满足设计需求。某外贸船采用回风控制和典型舱室控制相结合的方法,根据不同工况下对两种控制方法的切换使用,解决了上述影响因素引起的舱内温度不稳定的情况。     

空调通风系统消声器设计及试验

加装通风消声器是降低空调通风管路噪声最为有效的方法,针对某空调通风系统噪声特性,设计了一种新型通风系统消声器,并对不同穿孔管穿孔率、吸声材料及包敷层材料的方案组合进行了消声量和阻力损失初步测试,根据测试结果确定了最优样机方案。最优样机在消声室里进行了性能试验,其测试结果满足设计要求。所设计的最优消声器具有消声效果好,阻损低等优点,已批量在实船上应用,并取得了较好的降噪效果。     

海底门声学计算及水下多孔介质材料降噪

分别建立船舶海底门的声场模型和声-固耦合模型,对海底门的声传递损失、结构湿模态进行计算,获取海底门降噪设计需避开的共振频率。建立海底门的流体模型,采用URANS和FW-H对流场及水动力噪声进行数值计算,云图显示格栅背面出现了显著的流动分离及压力脉动,且压力峰值条带沿着格栅对角线方向分布,频谱曲线显示海底门水动力噪声以低频为主。数值计算表明,当仅将海底门钢制格栅替换成水下多孔介质材料时降噪3.4 dB。共振频率计算及水下多孔介质材料应用为海底门声学设计提供了思路。     

船舶空调器室内离心风机的降噪技术研究

通过分析离心风机噪声产生的机理和特性,结合船舶空调器室及管道的特点,对消声量进行了理论计算及适应性分析。结果表明采用阻性消声器与吸声材料的组合能够最大限度地减轻离心风机对周围环境的噪声污染,改善船舶舱室环境。     

基于LES与Powell涡声理论的孔腔流激噪声数值模拟研究

孔腔流动中含有复杂的流体振荡,不但能够引起明显的噪声,而且会造成物体脉动压力和阻力的急剧增加,因而孔腔流动与流激噪声已经成为流声耦合研究领域的重要内容。文章首先对于Powell涡声理论进行了介绍,给出了涡声方程及其求解的详细推导过程,随后利用圆柱/机翼组合体与方腔流激噪声测试结果验证了计算方法的可靠性,最后采用大涡模拟方法结合Powell涡声方程数值计算了两型孔腔在不同水速下的流激噪声,并与中国船舶科学研究中心循环水槽试验结果进行了对比分析,结果表明数值计算方法能够较准确地预报孔腔流激噪声,并能展示孔腔内外涡旋结构。计算结果表明:在500 Hz以下的低频段,格栅1型孔腔的流激噪声显著高于格栅2型孔腔;在500 Hz-10 k Hz高频段,格栅2型孔腔流激噪声比格栅1型孔腔高,但随着流速的增高,两种孔腔流激噪声在高频段的幅值基本一致。这些现象与孔腔内的涡旋结构密切相关。文中对孔腔流激噪声的数值预报方法进行了验证,有益于理解孔腔非定常流动的物理机理,且为抑制孔腔流激噪声奠定了基础。     

侧移式舱口盖传动装置的仿真优化

本文采用虚拟样机仿真软件 MSC.ADAMS对舱口盖传动装置样机模型进行仿真优化。仿真过程中 ,通过关键设计变量的叠代优化 ,求得了在原动力定值的情况下 ,获得最大驱动力的机构最优尺寸。     

城市复杂路段声屏障设计

随着社会的发展,交通噪声已成为城区中危害最大、数量最多的噪声源,特别是立交区域,噪声源多,声场复杂,声屏障治理难度很大。现以同济立交区域的声屏障设计为例,介绍对城市复杂路段声屏障设计的一些探索。设计通过对立交区域交通污染源的详细调查,利用CadnaA软件完成声屏障的声学设计工作,从而确定声屏障的设置位置及高度。在满足声学要求的基础上,进一步开展了声屏障结构与构造设计、景观设计等。声屏障竣工后,现场监测及民众反应其效果良好,获得了一定的社会效益。     

全新ACD320系列发动机研究与开发

针对使用天然气燃料的大功率发动机易失火和易爆震难以实现稀薄燃烧的问题，以ACD320系列中速天然气、双燃料发动机为研究对象，开展点火技术研究。首先提出了预燃室火花塞点火和微量引燃油压缩点火的技术方案，开展了两型样机高度通用化的结构设计；然后结合热力学性能计算优化发动机的性能和排放的方法。结果表明：通过提高点火能量来实现气体燃料的稀薄燃烧的方法是可行的。     

带进气畸变的船用离心风机特性研究

针对船用空调器中的新回风混合畸变对风机性能的影响进行了研究,搭建了模拟试验台,并采用CFD数值模拟分析了不同混合长度、不同风量比对船用离心风机的影响,提出了综合雷诺数、水力半径和混合长度预测混合畸变压力损失数学模型。结果表明,在来流畸变情况下,风机气动效率平均降低6.5%,压力降低约200 Pa;总风量保持不变的情况下,在风量比为5时,风机性能最高,随着风量比继续变大,风机特性近似保持不变。研究结果为空调器风机设计选型时考虑进气畸变的影响提供参考。     

水下动目标近程主动声引信技术研究

本文介绍水下高速运动目标近程引爆的主动声引信的设计研究。介绍主动声引信的几项关键技术,论述实现主动声引信的方案,给出了样机湖上试验的结果。