船用中速柴油机排气SCR净化消声器的联合仿真分析

船用柴油机对环境的影响主要可分为噪声污染和排放造成的大气污染,伴随着国际海事组织(IMO)第3阶段排放标准(Tier Ⅲ)的实施,为船舶配置选择性催化还原反应(SCR)脱硝装置已成为必然选择,可借鉴车用柴油机排气净化消声器装置的应用经验,对船舶柴油机的排气消声器和SCR反应器进行联合设计。采用动力系统、流场和声场联合分析的方法,结合商用软件GT-Power、Fluent和LMS Virtual. Lab进行联合仿真,计算初步设计配置于船用MAN 9L32/40型柴油机排气净化消声器的压力损失和消声效果。仿真计算结果显示,该排气净化消声器的压力损失满足柴油机排气要求,同时在2 000 Hz以下具有良好的消声效果。     

船用抗性排气熄火消声器的声学特性

采用Actran Vibroacoustic振动声学软件为消声器创建有限元仿真模型,以排气噪声的实际测量声压值作为输入激励,更准确地仿真排气消声的声学特性,并分析排气流速、温度对噪声衰减的影响,阐述气流速度、温度和声源类型对消声器消声性能和压力损失的影响。依据仿真模拟结果获取排气消声器内部的主要声共振频率,分析比较不同几何参数消声器的声压值和插入损失,进一步优化消声器的几何参数及方案。通过试验测量来评估验证排气消声器的消声性能。研究表明：这种抗性排气熄火消声器可有效减小发动机的噪声排放,降低油耗,提高船舶的行驶安全,其分析方法及验证方法稳健可靠。     

基于DDAM方法的船舶柴油机排气消声器抗冲击优化研究

消声器是船舶柴油机排气噪声控制的必要装置,其结构特点使得结构整体刚度偏低,在冲击环境下将产生较大的应力与形变,进而导致结构产生塑性变形或破损,这将对柴油机排气噪声抑制产生较大的影响。本文基于动态设计分析方法,以典型柴油机排气消声器为研究对象,进行冲击响应分析,并结合其应力与位移分布特点,从质量刚度分布优化与结构形式优化两方面出发,对其进行抗冲击优化研究,提出了一些抗冲击优化设计的方法。     

船舶中速主机低频排气噪声控制研究

结合在船舶建造中遇到的低频主机排气噪声控制问题,从实船噪声源的确定、主机排气噪声谱分析和消声器声学性能验证等方面进行探索,并从排气噪声控制角度对船舶柴油机排气系统设计提出了建议。     

船用发动机排气消声器抗冲击性能优化研究

传统的发动机排气消声器易受到最大等效应力过大的影响,因此需要对发动机排气消声器的抗冲击性能进行优化。通过拆分消声器的内部模型图,构建消声器的有限元模型并进行简化以及约束消声器的自由度;通过冲击衰减指数函数的计算以及根据消声器本身的结构特点,对支座的垫板位置进行优化。最后,根据延长消声器爆距的长度,绘制冲击外载荷曲线求取峰值,完成消声器抗冲击性能的优化。仿真实验结果表明,优化后的消声器在距爆炸点60 m与40 m时,不会受到影响,距爆炸点30 m处时会发生塑性形变,说明优化后的消声器抗冲击性能得到了提升。     

船用柴油机排气冷却消声器流体与消声特性

为了降低船用柴油机排气噪声,并对废气进行冷却以降低红外辐射,实现红外隐身目的,要求在排气系统中安装排气冷却消声器。利用数值算法研究排气冷却消声器的气体流动特性、冷却效果、声学性能。首先利用有限体积法计算并分析了排气冷却消声器在冷却与不冷却时的空气动力性能,得到其阻力损失特性、冷却效果和温度场信息。在流体计算的基础上得到消声器温度场,然后采用声学有限元法计算并分析了排气冷却消声器在室温与高温冷却下的声学特性,将排气冷却消声器的左端共振腔体积减小,改变其共振频率从而改变消声器在低频时的声学性能。     

港口大型船舶起重牵引机机械强度优化分析

对机械强度进行优化分析,可以延长港口大型船舶起重牵引机的使用寿命,针对当前港口大型船舶起重牵引机机械强度优化精度低的缺陷,设计了基于灰色系统的大型船舶起重牵引机机械强度优化方法。首先对大型船舶起重牵引机机械强度优化研究进展进行分析,找到各种大型船舶起重牵引机机械强度优化方法的不足,然后利用灰色系统对大型船舶起重牵引机机械强度进行建模与优化,最后进行大型船舶起重牵引机机械强度优化仿真测试。仿真测试结果表明,灰色系统可以提高大型船舶起重牵引机机械强度优化精度,相对于其他大型船舶起重牵引机机械强度优化方法,本文方法不仅减少了优化误差,而且提高了大型船舶起重牵引机机械强度优化稳定性和可靠性,具有重要的实际应用价值。     

船舶柴油机排气熄火消声器试验研究

本文主要介绍船舶柴油机排气熄火消声器的试验研究情况。实验室台架试验与实船使用结果表明,本项试验研究确定采用的湿式卧、立型熄火消声器不仅对于降低柴油机排气温度、熄灭排气中的火焰与火花具有十分明显的效果,而且在降低排气噪声及排气除尘防污方面也有一定的作用。另外,安装此类熄火消声器对柴油机的运行特性基本上无不良影响。因此,本项试验研究取得的成果具有推广应用价值。     

船舶柴油机进排气系统故障仿真软件设计与实现

船舶柴油机进排气系统可以监测许多柴油机运行时的数据,例如柴油机工作时的进排气温度、涡轮增压器的转速和压气温度等。通过对柴油机进排气系统的数据监测可以直接显示出柴油机是否正常运转。对MTU 20V956TB92型船舶柴油机进排气系统进行研究,利用计算机仿真技术,建立船舶柴油机进排气系统仿真软件。操作人员通过使用船舶柴油机进排气系统的仿真软件可提升对故障的诊断能力,并对相关故障进行解除和恢复。此方法具有成本低和效率高等优点。     

船舶耐碰撞结构设计有限元分析研究

为了提高船舶机械结构强度,从而提高船舶的耐碰撞能力,提出一种基于有限元分析的船舶耐碰撞结构设计方法。在CAD/CAM平台上进行船舶耐碰撞疲劳损伤结构分析,采用连续体模型分割方法进行船舶的机械结构强度分解,结合有限元分析方法进行船舶耐碰撞应力结构分析,以屈服强度和船舶荷载强度为测试约束指标参量,进行结构强度的力学分解,在有限元仿真软件中进行应力评估,实现船舶结构优化设计。测试结果表明,采用该方法进行船舶耐碰撞结构设计,对船舶的结构力学分析结构准确度较高,船舶的结构强度得到增强,耐碰撞性能提高。