船用带经济器的离心式空调系统的理论分析与试验研究

为实现船舶空调系统的节能降耗,将带有经济器的离心式空调系统引入到船舶空调系统中。在定蒸发温度/变冷凝温度工况下,通过理论分析和试验研究,在验证带有经济器的离心式空调系统适用于船舶的同时,探究系统性能参数随冷凝温度的变化规律。结果表明:将带有经济器的离心式空调系统应用于船舶空调系统中是可行的;系统性能参数的理论模拟值和试验测得值随冷凝温度的变化趋势一致,理论值优于试验值,压缩机的排气温度和功率随冷凝温度的升高而增高,系统制冷量和制冷能效比(EER)随冷凝温度的升高而下降,EER介于6.87～10.14之间。     

水下航行器小通道内蒸汽换热实验研究

为研究水下航行器小通道内的蒸汽换热特性,对采用矩形通道设计的冷凝通道进行实验研究,分析不同蒸汽入口温度对通道换热特性的影响。实验结果表明:矩形小通道具有较好的冷凝换热效果,通道总平均换热量、热流密度以及通道出口冷凝液温度均随通道入口蒸汽温度升高而升高。但总传热系数和蒸汽侧换热系数随通道入口蒸汽温度升高而降低。最后在实验数据基础上,将实验值与仿真值进行对比分析,修正仿真模型,确定过热蒸汽冷凝成水的过程中相变点位置,为后续闭式循环动力系统壳体冷凝器的设计提供依据和参考。     

水下航行器小通道内蒸汽换热实验研究

为研究水下航行器小通道内的蒸汽换热特性,对采用矩形通道设计的冷凝通道进行实验研究,分析不同蒸汽入口温度对通道换热特性的影响。实验结果表明：矩形小通道具有较好的冷凝换热效果,通道总平均换热量、热流密度以及通道出口冷凝液温度均随通道入口蒸汽温度升高而升高。但总传热系数和蒸汽侧换热系数随通道入口蒸汽温度升高而降低。最后在实验数据基础上,将实验值与仿真值进行对比分析,修正仿真模型,确定过热蒸汽冷凝成水的过程中相变点位置,为后续闭式循环动力系统壳体冷凝器的设计提供依据和参考。     

新风参数对船用转轮除湿空调系统性能影响的实验研究

转轮除湿空调是一种新型、节能高效的空调系统,可回收利用船舶余热,在船舶上有着良好的应用优势。本文利用所搭建的船用转轮除湿空调系统实验台,在不同新风比、新风温度的条件下对船用转轮除湿空调系统的运行性能参数：单位除湿量、系统制冷量、系统COP以及系统节能率的变化影响进行考察。研究结果表明,随着新风温度、新风比的增大,系统的各性能参数包括系统节能率均随之增大。因此,转轮除湿空调在船舶上的应用可实现船舶空调的显著节能,同时还有助于船舶空调新风比的提高,改善居住舱室的空气品质。     

不同温湿度分控空调系统在夏热冬冷地区高层住宅夏季能耗比较

以夏热冬冷地区某高层住宅建筑为研究对象,利用TRNSYS软件建立其地源热泵-溶液除湿温湿度分控空调系统模型,并验证该模型是可信。在可信模型的基础上分别建立空气源热泵-溶液除湿、地源热泵-冷凝除湿两种温湿度分控空调系统。通过模拟计算得到三种空调系统在夏季平均空调能耗指标分别为13.29、15.53和13.95kWh/m2。空调系统整体制冷能效比EER分别为4.27、3.66和4.07。本次研究为该地区高层住宅建筑的空调系统设计提供了相应参考。     

基于HYSYS的LNG运输船冷能利用方案设计与模拟优化

针对LNG运输船锅炉在燃烧低温液态LNG和BOG的同时会释放大量未利用冷能的问题,提出LNG运输船冷能综合利用方案。采用Aspen HYSYS软件,对LNG运输船的冷能利用系统进行模拟设计,包含纵向两级朗肯循环发电、海水淡化、船舶冷库和船舶空调的冷能梯级利用系统。对NG-2点的温度、朗肯循环部分的冷凝压力和蒸发压力等主要参数进行优化,确定最优参数设置。研究成果为船舶冷能的利用提供了理论指导和技术支持,有利于船舶节能减排,实现绿色航运。     

船用转轮除湿空调系统方案的探讨

探讨转轮除湿空调系统在船舶上应用的可行性。在分析干燥剂再生温度和除湿效果的基础上,根据船舶余热的品质和船舶空调的特点,构建了一个船用除湿空调系统。该系统采用单个转轮两级除湿的方案,利用船舶余热作为干燥剂的再生热源,采用海水冷却和压缩式制冷机组冷却相结合的冷却方式,以保证送风温度的稳定。根据所确定的系统方案,建立起船用单个转轮两级除湿空调系统的实验台,用于研究模拟海洋环境下该系统的性能。     

船用镁基湿法脱硫中试试验研究

针对国际海事组织(IMO)日益严格的SO2排放限值,开展适用于船舶废气的镁基湿法脱硫试验研究.基于中试试验平台,以氢氧化镁浆液作为吸收剂,研究影响脱硫效率的关键工艺参数,包括液气比、浆液pH值、烟气流速、入口 SO2浓度、浆液温度等.结果表明,在所研究的工况范围内,加装传质构件的喷淋塔脱硫效率显著优于未加装前,可达98.24％,提高2个百分点;脱硫效率随液气比、浆液pH值和烟气流速的增大而升高,高至98.24％,随入口 SO2浓度和浆液温度的增大而降低,低至95.35％.研究结果可为镁基湿法脱硫技术在船舶上的应用提供支撑.     

利用船舶主辅机冷却水的冰区船舶空调系统设计及其能耗分析

针对船舶空调系统在冰区海域无法正常运行的问题,本文提出在一定范围内精确控制船舶主辅机冷却水的温度,将船舶主辅机冷却水与海水源热泵系统相耦合,使船舶主辅机冷却水在冰区海域可以作为热泵系统的热源,为船舶舱室供热。以2800TEU船舶为对象设计了冰区船舶空调系统,通过对船舶上层建筑的负荷计算,船舶主辅机冷却水可以为船舶舱室提供充足的热量。通过合理的使用船舶主辅机冷却水不仅可以解决船舶空调系统在冰区无法正常运行的问题,同时提高了船舶能源的利用率,也为船舶舱室提供稳定舒适的人工环境。     

船舶撞击高架拦阻系统后的位移计算及与试验结果的比较

为了求解船舶撞击高架拦阻系统后的位移,文章以能量守恒定律为基本原理,即重力锚做功与船舶阻力做功之和近似等于船舶初动能,通过编写迭代计算程序,对船舶撞击高架拦阻系统后的运动情况进行了研究。并将理论计算结果与试验数据进行了比较分析。结果表明：船舶撞击高架拦阻系统后位移的理论计算值与实测值间的误差在正负30%以内;船舶正碰撞拦阻系统跨中位置时,位移最大,且位移随着拦阻系统跨度的增大而增大。该理论计算方法及相关结论可以为高架拦阻系统的设计提供重要参考。     

船舶调距桨液压系统单元温度单片机控制方法分析

调距桨液压系统是船舶运行的主要推动力之一,在工作过程中会产生大量的热量,使得液压系统周围设备温度不断升高,损害了调距桨液压系统中各部件的功能、安全性及使用寿命。针对上述问题,提出船舶调距桨液压系统单元温度单片机控制方法。分析单片机控制船舶调距桨液压系统温度的工作原理,读取船舶调距桨液压系统周围的温度值,并利用PID算法进行计算,计算值代入船舶调距桨液压系统单片机温度控制计算方程式中,控制温度持续上升。通过对比仿真实验,结果表明:在单片机运作2 h后,船舶调距桨液压系统温度趋于平缓,温度控制在50℃以下。     

船舶舱室空调热舒适性评价指标及其微气候参数优化

船舶空调舱室热舒适性是影响船员工作效率和生活品质的重要因素。文章分析了影响空调舱室热舒适性的诸多因素,讨论了PMV (Predicted Mean Vote 预测平均满意值) 指标的作用及其运算方法。建立了舱室简化模型,并结合实际海况,计算了不同温度、相对湿度组合下的PMV,PPD(Predicted Percentage of Dissatisfied, 预测不满意率)值及系统热负荷,分析了舱室内温度、相对湿度对其热舒适性及能耗的影响。在满足热舒适性指标的情况下,优化船舶空调设计参数以实现节能的目的。文章对船舶空调的设计及舱室温微气候参数的选择具有借鉴意义。     

ACM高分子材料水润滑推力轴承性能试验研究

船舶水润滑推力轴承以水代油作为润滑介质,有助于提高轴承机械效率、减少滑油污染。在水润滑推力轴承试验台上,开展ACM高分子材料推力轴承性能试验研究,探讨在不同试验工况下推力瓦端面摩擦系数、温度、水膜压力随轴承载荷、轴转速的变化趋势。研究表明:ACM推力瓦的摩擦系数为0.01～0.18,单位时间磨损量为0.383μm/h;最高温度为42℃,出现在靠近推力瓦外径和出水边的位置;最大水膜压力为1.6 MPa,且水膜压力随轴转速的升高而下降,随轴向载荷的增加而升高。     

船舶变风量空调系统的应用

变风量空调作为一种节能系统在陆用建筑的运用已有多年,技术上也经历了多次改进,借助于陆用空调系统设计理念,将该节能空调推向船舶空调系统。通过对变风量空调系统的分析,对在船舶空调系统应用的可行性进行了研究。     

基于溶液除湿的船舶节能空调装置

文章以船舶空调为研究对象,从绿色船舶的理念出发,提出一种利用尾气热能的船用节能空调装置。该空调系统将热负荷和湿负荷各自独立处理,热负荷由高温冷水(18℃)承担,高温冷水由船舶发动机尾气热能通过溴化锂机组制取;湿负荷由溶液除湿系统承担,除湿溶液再生循环通过缸套余热完成。该设计为舱室温度和湿度环境提供精确控制,能够克服传统空调能耗大,空气品质差等缺陷,为船舶舱室提供清新干净空气,同时可以为船舶节约燃油,也减少了大气污染物的排放。     

海洋核动力平台PRHR HX管内蒸汽冷凝换热特性分析北大核心CSCD

[目的]旨在探究非能动余热排出换热器(PRHR HX)管内饱和蒸汽冷凝传热特性,为海洋核动力平台非能动安全系统设计提供支撑。[方法]通过搭建的功率比1∶50的试验装置,使用分离热阻法处理试验结果,对PRHR HX管内饱和蒸汽冷凝换热特性进行分析。[结果]在试验参数范围内,PRHR HX管内主要以分层流或波状流-环状流-波状流流型存在,该管内凝液流动存在由层流到湍流的转捩过程;管内饱和蒸汽冷凝换热系数随压力升高而增大;在压力为0.52 MPa时,换热器内蒸汽流速最大值约为6.72 m/s,当压力大于0.52 MPa后,蒸汽流速反而逐渐减小;所提PRHR HX管内饱和蒸汽冷凝换热系数计算关系式与试验结果吻合良好,其计算值与试验值的相对误差在±8%以内。[结论]研究结果可为海洋核动力平台及类似应用对象非能动安全系统PRHR HX设计和优化提供参考。     

基于小波分析的船舶领域与其影响因素变化关系

为研究开阔水域中船舶领域与船舶领域影响因素之间的变化关系,应用小波分析算法,以渤海和黄海北部水域船舶自动识别系统数据为基础,应用MATLAB中的小波工具箱对船舶领域及船舶领域影响因素进行小波变换,得到不同影响因素值下的船舶领域。结果表明:船舶领域随船舶大小、速度的增大而增大,随会遇角度的增大而减小,随其他影响因素变化的规律不明显。     

基于最小二乘支持向量机的船舶集中空调系统能耗预测

为了获得更高的船舶集中空调系统能耗预测结果,提出了基于最小二乘支持向量机的船舶集中空调系统能耗预测方法。首先分析船舶集中空调系统能耗预测研究进展,并设计了船舶集中空调系统能耗预测原理,然后采集船舶集中空调系统能耗历史数据,并采用最小二乘支持向量机对船舶集中空调系统能耗历史数据进行学习,获得船舶集中空调系统能耗预测模型。最后在相同环境下,与其他船舶集中空调系统能耗预测方法进行了对比测试。结果发现,最小二乘支持向量机的船舶集中空调系统能耗预测精度超过90%,误差控制在10%以下,可以满足船舶集中空调系统能耗控制的实际应用要求,预测误差远小于其他船舶集中空调系统能耗预测方法,体现了本文方法的优越性。     

船舶空调冷凝水回收利用研究分析与应用

为实现船舶空调凝水的合理利用,研究船舶空调冷凝水的特点,结合凝水量的理论计算,对船舶空调冷凝水回收利用的可行性进行分析,提出利用途径.以深水综合勘察船的空调凝水回收利用系统方案为例,介绍船舶空调凝水产量的测算方法与回收利用系统设计思路,并结合实船应用情况分析空调凝水回收利用的有益效果,为船舶空调冷凝水回收利用系统的设置提供指导,并对实现船舶空调冷凝水的深度利用提出建议.     

船舶余热驱动的溶液除湿蒸发冷却空调系统性能分析

从节能环保的角度出发，针对船舶独特的海上环境，构建一种新型船舶余热驱动的溶液除湿蒸发冷却空调系统，该系统使用船舶余热作为再生热源，使用室内排风作为再生空气，并充分利用海水作为自然冷源。使用Simulink建立该系统的仿真平台，在船舶空调夏季设计参数下，新风量为0.15 kg/s时，溶液流量宜取0.2 kg/s，溶液温度宜取32℃，该工况下的系统热力系数为1.28。研究表明，室外温度为30℃～40℃时，该系统可充分适应船舶空调湿负荷大的特点。