船用脱硫塔塔内气流场的数值模拟研究

针对船用脱硫塔流场分布不明而导致喷淋方式难以合理布置的问题,对其数值进行模拟研究。在船用六缸两冲程G128ZC型柴油机的额定工况下,当空塔运行时,对脱硫塔进行简化建模,使用Gambit软件对该模型进行网格划分。基于Fluent软件,计算塔内流速和湍流强度,对塔内气流场进行数值模拟研究。计算与仿真结果为塔内喷淋方式的布置提供了理论依据,为确定脱硫塔内湍流球的数量提供了基础数据。     

一种船用旋流反应脱硫塔设计的数值模拟

脱硫塔是船用烟气脱硫系统中的关键设备,传统的喷淋脱硫塔存在着体积大、能耗大、难以安装等缺点。提出一种利用旋风分离器原理的新型脱硫塔,并利用FLUENT软件,采用雷诺应力模型(RSM)和组分传输模型对塔内的强旋流场和化学反应进行三维数值模拟,基于模拟结果可以观察旋流脱硫塔内的流场分布以及反应物质的浓度分布,从而反应了旋流脱硫塔的脱硫效果,为旋流脱硫塔的设计和可行性提供了理论指导。     

喷雾干燥烟气脱硫塔流场数值模拟

采用湍流κ-ε模型及随机勒道模型,运用通用的计算流体力学软件Fluent进行脱硫塔内流场模拟。研究表明,喷雾液滴极大的影响了塔内的流场。垂直喷射时脱硫塔脱硫效率和烟气日处理量均高于顺向喷射,根据这一结果作出了相应的设计和优化,为研究脱硫过程提供了一种可行的方法。     

带余热回收的船用脱硫塔喷淋过程优化及数值模拟

为提高船用脱硫塔的脱硫效果,基于带余热回收的新型脱硫塔模型,将第1层喷淋层置换为喷雾层,以改善其喷淋条件.在此基础上,基于欧拉-拉格朗日模型和双膜理论建立脱硫塔仿真模型;针对典型工况,利用FLUENT软件模拟计算塔内流场参数和SO2吸收状况.对喷淋角度、喷淋层间距、喷淋温度和喷雾层位置等设计参数进行优化计算,结果表明:该脱硫塔的最佳喷淋角度为170°;喷淋层的最佳间距为2.5 m;喷淋的最佳温度为300 K;喷雾层的最佳位置为第1层.综合最佳喷淋参数,该脱硫塔的脱硫效率为96.32％.     

船用脱硫塔结构安全性评估

针对船用脱硫塔在船舶运行过程中可能存在屈服、屈曲与振动方面的结构安全性问题,以某散货船拟采用的脱硫塔为研究对象,分析船用脱硫塔的载荷情况,通过有限元软件评估船用脱硫塔的屈服、屈曲强度与振动特性。结果显示,该船用脱硫塔屈服强度满足许用要求,在温度载荷作用下外壁局部产生较高应力;采用屈曲特征值分析法初步判断该脱硫塔不会发生屈曲;在脱硫塔外壁设置环状加强筋,能有效提高脱硫塔固有频率,避开共振频率范围,经济性远优于增加塔壁板厚。     

文丘里管对洗涤塔流场影响的数值模拟

为了研究文丘里管对洗涤塔内部流场的影响，利用Fluent软件分别对文丘里U型塔与普通U型塔的内流场特性进行数值模拟，为洗涤塔的结构优化提供依据。结果表明：文丘里管对洗涤塔速度场、温度场以及压力场影响较大；文丘里U型塔内反应温度较低，有利于气液之间高效反应；文丘里U型塔流场在高负荷下分布更加均匀，“冲壁”现象减弱；文丘里U型塔压力损失始终高于普通U型塔，并且在文丘里管中，喉部与渐扩段压力损失较高，约占文丘里管压力总损失的87%。     

船用大功率发电机流场及温度场分析计算

本文以某船用大功率发电机为例,建立了电机的流场和温度场三维耦合模型.基于流体动力学软件FLUENT,得到了电机稳定运行时的流场以及温度分布情况.通过对计算结果进行分析,在此基础上对通风结构进行了优化,有效降低了电机温升,为船用大功率发电机通风及热分析提供参考.     

船用脱硫塔烟道喷雾脱硫模拟及试验分析

以型号MAN 9L32/40的船用柴油机额定工况下排放的烟气为研究对象,根据双膜理论建立SO_2的传质模型,通过用户自定义函数将SO_2的吸收程序导入Fluent软件中,对脱硫塔进口烟道处不同位置是否开启高效雾化喷嘴的脱硫情况进行模拟,并通过实验对模拟结果进行对比验证。结果表明,烟道处开启高效雾化喷嘴可有效提高烟气进入塔后分布的均匀性。在入口SO_2质量分数为0.002 4,3层喷淋层正常运行条件下,分别开启入口烟道左侧面和左+右的组合侧面的高效雾化喷嘴,脱硫效率分别由95%提高至96.78%,98.4%。该脱硫效率的模拟数值与试验数值相比,误差较小。     

船用脱硫塔基座设计与强度分析

对船用脱硫塔的类型、结构形式及布置方案进行说明。以一艘52 500 DWT散货船和一艘7 500 TEU集装箱船为例,对其脱硫塔基座的设计过程进行介绍。同时,针对该脱硫塔基座的强度分析,从工况设定、边界选择和拉撑等方面进行详细描述。     

单扩张腔消声器流场特性与温度场研究

以某型船用排气消声器为研究对象,为改善流体阻力对船舶柴油机的功率影响及消声器表面热辐射造成的机舱通风的影响,对其单扩张腔消声器的阻力损失与表面温度场进行了详细的分析与研究。利用大型通用CFD流体计算软件对消声器的流体流动与表面温度场进行了分析计算,通过适当改变内部内插管的布置,可有效改善内部紊流流场,降低消声器的流动阻力;通过包覆一定厚度的隔热材料,可有效降低消声器表面温度,降低热辐射。     

船用高温风机电机通风冷却风道数值研究

本文以某型船用高温风机电机为研究对象,并采用计算流体力学和数值传热学手段研究其通风冷却系统,对该船用高温风机电机通风冷却风道的流场与电机外壳表面的温度场开流固耦合数值模拟,得到了通风冷却风道的流场分布和电机外壳表面的温度场分布,并对电机外壳表面的温度分布情况进行分析。数值模拟结果可以为电机通风冷却系统的合理设计和安全可靠运行提供参考。     

VLCC脱硫塔改装结构设计与优化

以某载重320 000tVLCC加装开式U形脱硫塔系统的改装结构设计为研究对象,结合原船结构图纸和LR规范,基于结构设计的基本原则,重点阐述该脱硫塔改装结构设计流程和设计要领,并运用有限元MPC法对改装结构强度进行分析计算,根据分析计算结果优化结构尺寸和规格。     

安装脱硫塔对船体局部结构的振动影响

为验证安装脱硫塔对船舶局部结构的振动影响,以某18万吨级散货船为研究对象,从是否安装脱硫塔、安装同类型不同型号脱硫塔和安装不同类型脱硫塔这3个因素着手,对比分析上述因素对局部结构的振动影响,并对振动剧烈的结构提出优化方案.分析结果表明:脱硫塔的安装会导致船舶局部结构的振动加剧;对于不同类型的脱硫塔,安装I型塔较安装U型...     

船用柴油机冷却水CFD分析及沸腾传热研究

针对高强化发动机的热负荷问题,寻求适当的冷却水量、压力及合理的流场分布是柴油机冷却水腔设计的重要一环。本文以某船用柴油机气缸盖-气缸套冷却水腔为研究对象,通过冷却系统一维仿真得出边界条件,利用FLUENT软件对冷却水腔的冷却水流场进行数值模拟。通过对三维流场的分析,对水腔的压力损失、流场分布给出了恰当的评估并指出了流动优化的方向。为研究发动机冷却水腔内存在的过冷沸腾传热现象,借助于空泡份额(单位容积中气泡所占的百分比)的概念,提出和建立了一种基于单相流的沸腾传热计算方法。     

钻孔喷嘴出口重叠度对船用辅汽轮机通流的影响

以某型船用汽轮货油泵为例,研究高压比大焓降下的钻孔喷嘴设计,针对喷嘴出口重叠度,通过三维有限元分析对钻孔喷嘴内部流场进行分析。同时,对不同重叠度热力方案下的总体参数进行计算分析,得到机组效率较高的重叠度,可为钻孔喷嘴热力优化设计提供重要的参考依据。     

船用中压配电装置设计技术研究

船用中压配电装置为船舶中压电力系统的重要组成部分,主汇流排作为中压配电装置的核心部分,其设计正确与否关系到中压电力系统的安全可靠运行。本文阐述了船用中压配电装置主汇流排的设计及分析方法,主要包括船用中压配电装置主汇流排横截面积的计算分析,以及结合实船中压电力系统短路电流计算对主汇流排进行的动稳定性和热稳定性计算分析,并给出相应的计算分析公式,最后结合实际工程项目通过MATLAB的GUI代码编制相应软件对其进行分析计算。     

船用卧式滑动轴承的迷宫密封研究

以船用卧式滑动轴承轴端的迷宫密封为研究对象,运用CFD软件Fluent对迷宫空腔中的流场和泄漏特性进行研究。通过数值仿真,得出了压比、齿形、转速和迷宫几何尺寸等因素对迷宫密封泄漏量的影响。结合迷宫密封机理以及各影响因素,重新设计了滑动轴承的密封结构。结合船用卧式滑动轴承的实际工况,搭建一套可以模拟滑动轴承在水平、倾斜和高流量(28L/min~90L/min)等工况下工作的试验台。通过试验验证了密封结构设计的合理性。     

基于流-固耦合的船用电源模块流场及温度场分析

本文以某采用强迫风冷的船用不间断电源为例,介绍了其柜体内部的回路结构,并利用有限元仿真软件Icepak对其进行流-固耦合仿真计算,得到该模块的内部风道流场和稳态温度场.提出了一种新的风冷系统优化方法,降低了功率器件的最高温度,使得系统温度分布更加合理,优化后散热效果达到设计要求.该优化方法可为电力器件柜体散热提供一种思...     

船舶脱硫塔改造电气生产设计解析

文中通过工作实践对脱硫塔改造设计进行了阐述、梳理、总结,为现有脱硫塔改造中的电气生产设计进行了分析,对改造工作起到了一定的指导作用。     

离心泵进口弯管优化设计

为了提高离心泵进口弯管内流动的均匀度,降低泵组振动,基于标准k-ε数值计算方法对弯管曲率半径和导流板数量进行优化设计,并选取最佳方案进行试验。结果表明：随着曲率半径增大,管内流场趋于紊乱;随着导流板数量增加,管内流场均匀度显著提高;采用最佳方案后,泵组机脚低频振动降低2 dB。该弯管优化设计简单可行,可为船用离心泵振动噪声控制提供参考。