舰船海水管路系统通海口结构形式声学设计

针对舰船海水管路系统出口通海阀后部的通海口结构进行优化,提出5种优化结构,共15种模型,并运用CFD数值模拟的方法,对不同通海口模型外部流场的声压、速度和湍动能进行计算分析,为实船通海口结构型式的选取提供了依据。     

水动力管路导流降噪装置设计研究

文中对船舶管路系统中广泛存在的某三通管路流动进行研究分析,并根据各管路流场分布设计了导流降噪装置。采用Fluent商用软件对三种三通管路及加装导流降噪装置后的流噪声进行了仿真计算,计算结果表明本文设计的导流装置能够改善流场紊乱状态,进而降低管路流噪声。     

船舶生活污水真空管路消声器性能研究

船舶生活污水真空管路系统噪声对船员的工作和生活环境会产生严重影响，船员对于该管路系统降噪有强烈的需求。该文对船舶生活污水真空管路系统噪声源进行特性分析，研究了该管路噪声控制技术，提出了该管路系统降噪措施，开展了管路消声器设计及性能试验研究，对改善机舱及生活舱室工作生活环境起到了积极的作用。     

空调风管系统减振降噪技术

在船舶与海洋平台中,空调管路系统噪声是舱室噪声的主要来源之一,风机与管路元件流动噪声通过管路系统与管口传递至舱室,风机振动通过管路传递至甲板引起结构辐射噪声。本文开展空调通风系统噪声源及其传递路径分析,在掌握主要影响因素与规律的基础上开展消声布风器、微孔消声器与管路弹性吊架等减振降噪元器件的设计与仿真分析,取得了优于传统元件的降噪效果,为船舶空调管路系统及舱室噪声控制提供技术支撑。     

空调风管系统减振降噪技术

在船舶与海洋平台中,空调管路系统噪声是舱室噪声的主要来源之一,风机与管路元件流动噪声通过管路系统与管口传递至舱室,风机振动通过管路传递至甲板引起结构辐射噪声。本文开展空调通风系统噪声源及其传递路径分析,在掌握主要影响因素与规律的基础上开展消声布风器、微孔消声器与管路弹性吊架等减振降噪元器件的设计与仿真分析,取得了优于传统元件的降噪效果,为船舶空调管路系统及舱室噪声控制提供技术支撑。     

船舶主机特殊排气消音器及其排气系统流阻设计

针对船舶动力设备噪声大而降噪设备布置空间狭小的矛盾,介绍了船舶主机特殊排气消音器及其排气系统流动阻力的设计方案。其采用Fluent软件对排气系统内部流场进行数值模拟计算,计算结果和实验表明:优化后降噪设备满足系统内流动阻力损失和降噪设计要求。     

基于系统配置的船舶注水系统噪声控制研究

针对船舶自流注水系统噪声突出的问题,从系统配置的角度提出了浮力调整水舱接入高压空气系统提高浮力调整水舱背压的低噪声改进设计方案。建立二维模型对该低噪声改进设计方案的可行性进行初步验证,采用计算流体力学的方法对不同压差下的监测点脉动压力进行对比,结果表明浮力调整水舱背压提高后脉动压力幅值减小,该低噪声改进设计方案具有可行性。对不同背压下的注水系统模型流场和声场在同一流量的注水工况下进行数值分析,计算结果表低噪声改进设计方案降噪效果显著,可为船舶海水系统流噪声的治理提供参考建议。     

基于AMESim和Fluent的载流管道系统降噪研究

针对某载流管路,采用AMESim和Fluent相结合进行仿真计算,对指定管路流噪声进行计算。设计出相应的低噪声水动力管系附件,并对管路加装导流降噪装置前后进行声学分析和评估。结果表明,该导流装置改善了管道相应位置的流动状态,对于相应的管路有较好的降噪效果。     

海水管路破损原因分析及防治措施

紫铜管广泛应用于船舶供水海水管路中。通过Ansys流场仿真分析和金相分析,对船舶供水管路弯管处破损原因进行研究。结果表明,在一定范围内启闭阀门时间对弯管处应力和应变影响不大,弯管处存在流速过大现象,存在明显的冲刷腐蚀;通过改进铜管制造工艺、建立管线运行制度控制管路压力冲击、增大管路通径和弯曲半径减小管路冲刷腐蚀都能有效的抑制管路破损。     

船舶管路安装工艺减振试验研究

船舶管路系统振动噪声控制问题极大影响船舶的声学性能，以某型船海水冷却管路为研究对象，对不同安装工艺参数下管路的振动响应进行试验研究，分析管内介质流速、管支架间距、弯管弯曲半径、抬升管抬升角度等多组工艺参数对振动传递的影响。结果表明：管支架间距、管支架刚度等对振动传递影响较大，弯管弯曲半径、抬升管抬升角度对管子后端的振动也有明显影响。获取的试验数据不仅为该型船动力管路的减振安装提供了工艺支撑，还为其他船型动力管路系统安装提供了低噪声建造工艺实施的参考，也为管路振动的理论研究提供了数据支撑。     

基于拓扑优化理论的船体座舱减振降噪研究

传统减振降噪方法通过改变结构刚度或质量,设立加助板减少噪声,花费多成本高。为解决这一问题,基于拓扑优化理论研究一种新的减振降噪方法。首先设立声场结构耦合系统,通过有限元分析改善船舶内部座舱声学特性,然后利用拓扑优化理论改变结构的固有频率,使固有频率与外部频率不同时发生,最后对结构质量和刚度进行优化处理。为检测方法效果,与传统减振方法进行实验对比。结果表明,基于拓扑优化理论的减振降噪方法不需要反复试验和修改,能够有效降低成本。     

基于系统配置的船舶注水系统噪声控制研究

针对船舶自流注水系统噪声突出的问题,从系统配置的角度提出浮力调整水舱接入高压空气系统以提高浮力来调整水舱背压的低噪声改进设计方案。建立二维模型对该低噪声改进设计方案的可行性进行初步验证,采用计算流体力学的方法对不同压差下监测点的脉动压力进行对比,结果表明浮力调整水舱在背压提高后的脉动压力幅值减小,说明该方案具有可行性。对不同背压下的注水系统模型流场和声场在同一流量的注水工况下进行数值分析,计算结果表明低噪声改进设计方案的降噪效果显著,可为船舶海水系统流噪声的治理提供参考建议。     

液压系统乳化时管路边界层与系统参数的关系

为了在船舶液压系统发生乳化故障时诊断系统状况,研究液压系统管路边界层与其系统参数的关系。以锚机液压泵出口管路为研究对象,设计4种不同乳化污染程度的液压管路流动方案,运用Fluent对模型内部的流场进行模拟分析,并利用CFD(computational fluid dynamics)后处理软件对流动模型的数据进行提取,根据第二相体积分数云图来提取的管道内水团处的数据,比较管路边界层与液压系统状态参数之间的关系。研究表明：管道近壁面区域的速度梯度的突变值的最大值与含水量呈正比关系;在同一位置上,管道边界层的压力梯度绝对值的最大值与液压系统的乳化污染程度参数呈正比关系。通过对液压系统的乳化故障进行定性分析,将为液压系统状态监测和故障分析提供依据。     

基于ANSYS的高精度管路系统抗冲击仿真方法及试验验证

针对船舶管路系统抗冲击性能仿真方法精度不足的问题,研究用于舰船管路系统的高精度抗冲击仿真方法。采用ANSYS有限元实体建模技术、冲击时域分析法对空间管路系统抗冲击性能进行研究,搭建管路系统抗冲击试验平台,对不同冲击载荷下管路系统的抗冲击性能进行试验验证,最后以舰艇典型管路系统为算例,研究三向冲击载荷作用下舰船管路的抗冲击性能。研究给出了基于接触单元、弹性约束、实体附件单元等高精确的管路建模技术,提出了船舶管路抗冲击时域仿真流程。研究表明,采用时域分析法和实体建模技术满足抗冲击仿真高精度的要求,舰船空间管路系统的横向抗冲击性能较差,法兰、直角弯管处、连接支管处等部位为管路系统薄弱结构。根据仿真结果,文章还提出了一系列用于工程实践的管路优化布置方法。     

流固耦合作用下的注水管路流激振动噪声数值模拟

大压差工况下,船舶内部液舱自流注水时管路振动噪声问题突出。采用有限体积法离散大涡模拟的流体控制方程,计算分析典型工况下注水系统管内流场。考虑管内液体对管道结构振动的影响,计算注水管路的“湿模态”。以管路壁面流体压力脉动作为激励源,基于有限元法对流固耦合作用下管道结构的振动和流激振动辐射噪声进行数值模拟。对阀门上下游不同监测点的流激振动噪声频谱进行分析,探究管路流激振动噪声产生、传播和衰减规律。分析结果表明:注水系统管道结构流激振动噪声沿管道传播基本无衰减;流激振动噪声频带较宽,主频率为80 Hz;管道结构的流激振动噪声整体幅值较大,需要采取增加弹性管卡等措施进行治理。     

流固耦合作用下的注水管路流激振动噪声数值模拟

大压差工况下,船舶内部液舱自流注水时管路振动噪声问题突出。采用有限体积法离散大涡模拟的流体控制方程,计算分析典型工况下注水系统管内流场。考虑管内液体对管道结构振动的影响,计算注水管路的"湿模态"。以管路壁面流体压力脉动作为激励源,基于有限元法对流固耦合作用下管道结构的振动和流激振动辐射噪声进行数值模拟。对阀门上下游不同监测点的流激振动噪声频谱进行分析,探究管路流激振动噪声产生、传播和衰减规律。分析结果表明:注水系统管道结构流激振动噪声沿管道传播基本无衰减;流激振动噪声频带较宽,主频率为80 Hz;管道结构的流激振动噪声整体幅值较大,需要采取增加弹性管卡等措施进行治理。     

基于集成式推进系统的水下航行体减振降噪研究方向探讨

对水下航行体集成式推进系统特点进行了阐述。探讨了针对降噪设计应开展的低噪声水密永磁电机研究、低噪声推进器研究、螺旋桨伴流场优化、艇体通道特性研究等具体方向。以控制航行体噪声技术状态为目的,提出了状态评价方法的若干研究思路。     

基于灰色系统理论的船舱室噪声估算及降噪技术研究

以某型出口拖船为研究对象,提出基于灰色系统理论的船舱室噪声估算方法,通过对估算结果进行分析,提出优化的降噪技术。通过海上实船实验证明,提出的估算方法及降噪技术具有明显的降噪效果,对今后相关船舶开发提供了有力的参考依据。     

船用可曲挠橡胶接头隔振效果试验

为丰富我国船舶减振接管选用型谱,同时打破欧美发达国家减振接管的技术封锁,我国新研制了JYXR系列、CKXT系列和CKST系列等新型减振接管或接头,为船舶管路减振降噪设计提供强有力的技术支持。通过设计减振接管隔振效果试验台架,验证试验室测量船舶管路隔振性能的可行性,同时对国产CKST系列可曲挠接头和进口金属软管的隔振效果进行对比试验,探索船用减振接管隔振效果试验方法。研究结果表明:国产CKST系列可曲挠接头的隔振效果优于进口金属软管,CKST系列可曲挠接头可广泛应用于舰船研究设计领域。     

船舶管路用三通接头机器人MAG焊接工艺设计

为了提高船舶管路用三通接头的焊接质量和生产效率,对机器人在船舶管路用三通接头中的MAG焊接工艺设计进行了系统研究。最终得到如下结果:焊缝成型质量较好,焊缝表面比较平整,焊缝连续性好,焊接飞溅也较小。此外,加入外部轴联动后,不仅熔深和熔宽一致性好,且余高减小,应力集中减弱,焊缝成型也较好。电弧电压要合适,弧压偏高时容易造成焊缝局部咬边现象。研究结果充分说明如下结论:利用机器人对船舶管路用三通接头进行MAG焊接,整体焊接质量高,焊缝成型好;焊接速度相较手工电弧焊提高2~3倍;焊接时如果加入外部轴联动,焊接效果更好。