冷凝器内蒸汽相变及流动阻力分析

针对某船用辅冷凝器内工质流动与相变换热特性，对冷凝器内蒸汽的流动换热开展理论建模与数值计算。计算蒸汽流过换热管时压力变化，从而发现局部压阻较大位置，并得到该冷凝器不同阶段下蒸汽冷凝相变过程，最终得出该冷凝器内冷凝水的过冷度。该结果对现工况下冷凝器的试验具有极大的指导意义，并为改善冷凝器结构提供新的思路。     

近年来辅汽轮机的发展趋势

导言自本世纪以来,简单的汽轮机已广泛地在陆上及海上作为辅机的原动机之用。1960年McAlpine及Paterson曾宣读了一篇论支谈及各种船用辅汽轮机,其中包括锅炉给水泵、冷凝器循环泵,滑油泵及货油泵的原动机以及其他一般泵浦原动机。在这些范畴内,在前世纪中主要是发展锅炉给水泵及货油泵。本文主要是谈及货油泵传动用汽轮     

运用统计能量法研究壳体的振动与声辐射特性

应用统计能量分析建立了水下壳体的统计能量分析模型,结合算例研究了水下壳体的高频振动与声辐射特性,得出了一些有用的结论.事实表明该方法能有效地应用在水下壳体结构的振动与声辐射特性分析上,具有较强的工程适用性和可操作性.     

船舶低压辅锅炉的水处理

船舶低压辅锅炉的水处理主要是以向锅内投放以磷酸盐为主的化学药剂来进行处理的。船舶锅炉的给水来源于港口的自来水、船上海水淡化装置生产的淡水以及冷凝器产生的冷凝水。由于自来水中的杂质除少量的悬浮物外,大部分为钙、镁等离子的碳酸氢盐、氯化物以及硫酸盐和少量的硅酸     

圆锥壳的精确解与等效圆柱壳的解的比较

在目前的潜艇结构设计中,通常对不同锥度壳体结合的应用力采用等效圆柱壳的解来进行设计计算。等效圆柱壳的精度是√ｈ／Ｒ。对于圆锥壳体的应用力计算,文献中曾给出过精确解,但给的并不很全,同时在提供的解中还含有一些错误。本文从旋转壳体的基本微分方程出发,重新推导了圆锥壳体应力计算的精确解,给出了全部的计算公式及计算程序。并以此为基础,讨论了采用等效圆锥壳体的精度问题。本文的讨论对正确使用现有潜艇结构设计计     

船用冷凝器的真空与凝水过冷度控制系统研究

为了对冷凝器的真空与凝水过冷度进行有效的控制,根据船用冷凝器的结构与工作原理,建立了冷凝器的简化集总参数模型,并设计了冷凝器的真空与凝水过冷度控制系统.运用Matlab/Simulink软件实现了冷凝器的控制系统仿真,并对降负荷工况进行了计算.结果表明,冷凝器的真空与凝水过冷度控制系统能及时地调节循环水的流量,以保证冷凝器的真空维持不变.同时,通过热力除氧来提高凝水温度,可以有效地将凝水过冷度控制在规定的范围内.这对于冷凝器的真空与凝水过冷度控制系统的设计具有一定的指导意义.     

基于正态分布的壳体强度可靠性分析

论文分析了强度和应力均服从正态分布的某壳体结构的强度可靠性。首先对壳体建模,然后分析计算出其最大应力和平均应力。应用了可靠性理论对壳体强度进行了可靠性分析,分析了安全系数和变异系数对可靠度指标的影响规律。     

分形理论在主冷凝器水位调节器故障诊断中的应用

以某型船的蒸汽动力装置主冷凝器水位调节器为研究对象,应用MATLAB软件编译程序,通过计算不同状态下的关联维数,说明其与不同故障之间的关系。实验结果表明,不同故障状态下的信号具有不同的关联维数,因此,分形理论在主冷凝器水位调节器故障诊断过程中的应用是有效可行的。     

分形理论在主冷凝器水位调节器障诊断中的应用

以某型船的蒸汽动力装置主冷凝器水位调节器为研究对象,应用MATLAB软件编译程序,通过计算不同状态下的关联维数,说明其与不同故障之间的关系.实验结果表明,不同故障状态下的信号具有不同的关联维数,因此,分形理论在主冷凝器水位调节器故障诊断过程中的应用是有效可行的.     

船用壳管式冷凝器的特点

介绍船用空调装置中壳管式水冷冷凝器的特点,着重分析了其冷凝器在换热管材质、设计结构、防腐工艺、水垢的影响等方面与一般陆用空调冷凝器的区别.     

Collapase analysis of ship hulls

This paper presents an efficient finite element procedure for the collapse analysis of ship hulls under complicated loads. A set of finite elements, such as beam-column elements, stiffened plate elements, and shear panel elements are developed, directly accounting for the geometrical and material non-linearities and initial imperfections.

Elastic-plastic stiffness matrices for elements have been derived by combining elastic large displacement analysis theories with a plastic hinge model. The buckling and post-buckling behaviour of plates is included using an effective width concept. The procedure is effective, since few mode-points are necessary and numerical integration for evaluating stiffness matrices is avoided. Fracture mechanics criteria are introduced in order to account for tension tearing rupture and brittle failure of the material.

Practical applications to ultimate longitudinal strength analysis of ship hulls and tanker collision analysis are presented. The procedure can also be used for collapse analysis of offshore and onshore structures.     

一种具有倾斜侧体的三体船阻力试验研究

作为一种高性能船型,三体船受到了研究人员的广泛关注。由于侧体位置对三体船剩余阻力会产生影响,为了研究倾斜侧体对三体船阻力性能的影响,设计了一种新型的倾斜侧体三体船,并在拖曳水池中开展了相应的船模阻力试验。试验中,针对这种新型的斜侧体三体船,采用船模拖曳的试验方法测量了不同装载情况侧体多个倾斜角度下的三体船裸船体阻力。而后,依据傅汝德假定对试验数据进行了计算,分析并讨论侧体倾斜角度对三体船剩余阻力的影响。试验结果表明,选择侧体合适的倾斜角度有利于降低三体船的航行阻力,为此类船型的设计尤其是快速性方面的研究和设计提供参考。     

多球交接耐压壳结构优化问题的研究

文章对多球交接耐压壳的结构优化问题进行了研究.通过对一系列双球交接耐压壳进行非线性有限元分析,总结了双球交接耐压壳的两种典型破坏模式.在此基础上,提出了多球交接耐压壳结构优化问题的数学模型,并对不同材料的耐压壳进行了结构优化.优化的结果表明,交接角的大小对最优化结构的重量影响十分微小,而在相同的工作深度下,某钛合金材料耐压壳的最优结构具有最小的重量.此外,文中还对多球交接耐压壳的结构形式进行了推广,提出了三种新的多球交接形式.     

破损船体剩余强度衡准研究

本文研究了船体破损非对称淹水和刚度损失引起的船体外载荷变化,并利用破损船体非对称弯曲极限强度计算方法详细分析碰撞、搁浅和爆炸破损对船体极限强度的影响.然后基于破损船体极值载荷和极限强度,给出破损船体剩余强度衡准,并对破损船体临界海况进行预报.     

对一个计算船体失效概率公式的讨论

本文讨论了文献[1]给出的计算船体失效概率公式在原理及数值结果方面存在的问题，进而导得了相应的正确表达式。该式可用于分析各个海况对船体安全性的影响，为船体可靠性长期分析，提供了一个有效途径。     

三体船随浪中的完整稳性研究

随浪航行波峰位于船中时,容易引起单体船稳性的丧失,但是此结论对三体船是否适用尚待进一步研究。以一条三体船型为例,研究了三体船型在波浪中的完整稳性。对侧体不同位置的多种方案进行了计算。结果表明:当侧体纵向位置位于船舯、船尾和舯前(侧体横向位置较大)时,波浪中的初稳性较静水中反而有所增加,波浪中的大倾角稳性的最大复原力臂也比静水中有所增加,稳性消失角有所减小;当侧体纵向位置位于舯前(侧体的横向位置较小)时,波浪中的初稳性较静水中有所下降,波浪中大倾角稳性的最大复原力臂与静水中比较明显下降。     

基于Kriging模型的深潜器多球交接耐压壳结构优化

基于Kriging模型对深潜多球交接耐压壳进行了结构优化研究.通过试验设计选取样本点,采用非线性有限元方法计算样本的极限强度,建立了Kriging模型,针对不同工作深度的耐压壳进行结构优化.研究结果表明,Kriging模型具有较高的精度,并且克服了优化算法与非线性有限元模型直接结合所带来的计算量巨大且难以得到正确的梯度信息的困难,是求解深潜多球交接耐压壳结构优化问题的有效途径.     

深海载人潜水器耐压球壳极限强度研究

对现有的潜水器耐压壳的研究主要都围绕薄壳结构,而深海载人潜水器耐压球壳,已属于厚壳的范围.国际上还没有均匀外压下厚球壳的解析解,只有美国海军泰勒水池耐压球壳设计公式及俄罗斯相应的公式可以参考.因此本文基于有限元的分析方法,对大深度载人潜水器耐压球壳极限强度进行了研究.通过对有限元参数的比较,提出了一个合理的有限元分析模型,计算结果与实验数据相符,而泰勒水池公式及俄罗斯公式的误差较大.然后计算了一系列半径厚度比下的耐压球壳的极限强度,并研究了初挠度的影响.本文认为对于深海载人潜水器耐压球壳可以直接根据有限元计算确定其极限强度,泰勒水池公式和俄罗斯公式偏于保守;耐压球壳经过精加工,初挠度对于其极限强度的影响不大.为了实用起见,本文还给出了完善耐压球壳极限强度与经典值的比值曲线,以及初挠度效应曲线.     

载人潜器耐压球出入舱口加强形式对比研究

耐压球是载人潜器的主要承压结构形式之一,是保证潜器内部设备及人员安全的重要装备.耐压球壳上设有人员出入舱开口,对结构的强度影响较大,因此在进行耐压球壳设计时,通常会对于耐压球人员出入的开口进行加强设计,以降低开孔对于耐压球局部强度及刚度产生的影响.目前,我国对于出入舱口加强形式的设计并没有明确的规范要求.同时,尽管在设计时对于加强形式的确定需按照耐压壳的应用范围、加工条件的不同而区别选择,但目前尚无明确的依据或技术梳理.本文以一载人装备逃逸舱耐压球结构为基础,通过对于圆柱围壁加强、嵌入式围壁加强、壳板加强以及组合加强等开口加强形式的非线性强度极限分析,探讨不同开口加强形式的结构特点,为耐压球出入舱口形式的选择与设计提供技术依据.     

三体船兴波阻力计算方法比较及兴波干扰研究

分别利用Noblesse细长船理论和薄船理论,以Wigley三体船为例计算傅汝德数在0.20～0.70范围内多个侧体布局下的兴波阻力,探讨三体船两个侧体间和3个侧体之间的兴波干扰,得到对三体船设计具有指导意义的结果。通过与试验结果比较表明,基于首阶近似,不考虑线积分项的Noblesse细长船理论兴波阻力系数的计算结果与薄船理论非常相近。考虑线积分项的Noblesse细长船理论兴波阻力系数计算结果小于薄船理论的计算结果,后者量值更接近于试验值,但是两种计算方法的兴波阻力系数曲线凸凹点对应的傅汝德数相近,表明两种计算方法对兴波干扰现象的计算预测是相近的。研究表明,用薄船理论计算三体船的兴波阻力,探讨多体船侧体之间的兴波干扰目前是一种简便、可行的方法。