基于CFD的某型满足IRCC-SP符号冷藏集装箱船货舱通风数值模拟

摘 要：以某型满足ABS船级社IRCC-SP符号冷藏集装箱船的货舱通风系统为研究对象，本文采用计算流体动力学CFD方法对通风系统的风机前端进风段和风机后端风管段分别进行数值模拟和流场分析。根据计算结果优化进风段的设计以降低进风阻力，并调整风管结构以满足IRCC-SP符号的风量要求。基于CFD方法设计的货舱通风系统顺利通过了IRCC-SP模型试验，模拟结果与试验数据吻合良好。研究表明，运用CFD方法进行通风系统分析，可以清晰地了解流场分布、通风阻力和风量分配等信息，以此评估通风方案的优劣，并指导优化设计提供。     

舱内装运风冷式冷藏集装箱的通风方式数值模拟

通过对装载风冷式冷藏集装箱货舱内气流的CFD模拟计算和实例验证,了解货舱内气流流场的变化情况,确立了正确的CFD计算模型和方法;同时对目标船型货舱的送风和抽风两种通风模式从气流组织、排热效率和通风阻力等方面进行了比较分析,为集装箱船货舱通风系统的优化设计提供了依据.     

600FEU冷藏集装箱船货舱通风

货舱通风布置是冷藏集装箱船的主要设计难点之一,需在货舱内有限的空间中考虑风道、梯道和设备维护空间等诸多因素的影响。针对600FEU冷藏集装箱船的货舱通风需求,介绍一种新的通风设计方案,即采用横舱壁中部集中送风、两侧抽风附加舱盖自然出风的通风型式。该方案有别于常规的冷藏集装箱通风设计,通过计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)模拟,初步验证该方案具有一定的可行性和有效性。     

装运冷藏集装箱的货舱内气流组织模拟与分析

通过对货舱内气流的CFD模拟计算和实例验证,了解货舱内流场的变化情况,建立了计算模型和方法.对货舱的送风和抽风两种通风模式从气流组织,排热效率和通风阻力等方面进行了比较分析,为货舱通风系统的优化设计提供依据,并应用于装运冷藏集装箱的货舱通风系统的优化设计,可使系统节能和提高通风效率.     

8500DWT单货舱多用途船货舱有限元分析

多用途船由于其装载货物的多样性、经营的灵活性,故具有稳定的市场。介绍8 500 DWT单货舱多用途船货舱段的有限元计算,通过对屈服计算结果分析,确定该型船舶的高应力区域,从而进行结构优化及加强,可供同类型船舶结构设计参考。     

集装箱船货舱内通风阻力计算

本文主要介绍集装箱货舱内通风气流流过集装箱堆垛的沿程摩擦阻力和狭缝风道的当量圆风管直径的计算方法。     

船体生产设计过程中的结构节点优化

针对船体结构设计过程中结构节点设计不当的问题,提供了典型船体结构节点的优化思路,结合生产现场工艺对腹壁式风道及通风静压箱结构设计提出了针对性的调整优化方案;并以某63500载重吨散货船上层建筑区域结构风道和货舱区域过道甲板结构横梁连接肘板为例,对其优化前后的焊材消耗和综合工时进行对比,结果表明:合理的结构节点优化能够大大降低企业生产施工成本,达到降本增效的目的.     

6700车汽车滚装船货舱结构风道设计

通风系统是汽车滚装船最重要的系统之一。介绍了汽车滚装船货舱通风布置特点、介绍了6700车汽车滚装船货舱结构风道设计,包括风道形式、甲板开孔形式、其他汽车滚装船的风道设计、风道出风口形式。详细分析了风道与固定甲板及活动甲板连接处的疲劳强度及结构加强,风机房结构设计,为以后汽车滚装船的设计起参考借鉴作用。     

载人潜器阻力性能的数值计算和模型试验及船型优化

采用多块结构化网格对某载人潜器模型周围计算区域进行网格离散,采用Realizable k-ε湍流模型对潜器周围绕流场进行数值模拟.在船模拖曳水池中进行载人潜器模型不同艏向角和垂直上升及下潜航行时的阻力试验.将阻力的数值计算结果与试验值进行对比,两者的偏差在可接受范围内.考虑载人潜器主体的舯纵剖面的二维外形,用多岛遗传算法对其粘性流场的阻力数值计算结果进行船型的一体化优化,得到二维阻力最小的优化外形.将舯纵剖面外形的优化结果应用到三维载人潜器主体,比较优化前后的主体阻力.数值计算结果表明,载人潜器主体外形优化前后阻力的优化收效在30%以上.     

110m CNG运输船货舱通风系统设计分析

基于美国船级社(ABS)和印尼船级社(BKI)关于压缩天然气(CNG)运输船舶规范指南和规范的要求,对CNG运输船非惰性货舱高压气瓶保护和货舱温度的控制进行研究,计算货舱通风,合理布置货舱风机、管路及阀件附件等设备,布局优化应用到货舱通风系统中。通过研究分析一种安全性高、易控制、低成本的货舱通风系统,希望可以为此类船型货舱通风系统的设计和使用提供参考。     

基于线性兴波阻力理论的三体船中体船型优化

提出将线性兴波阻力帐篷函数法推广应用于三体船的方法。推导出确定侧体构型下的三体船线性兴波阻力帐篷函数法表达式及其中体船型优化的二次规划法计算模型。按该方法对数学三体船和工程应用三体船算例进行兴波阻力计算,将计算结果与模型试验结果进行对比验证,结果表明该方法计算三体船兴波阻力具有足够的精度。采用基于此兴波阻力表达式的中体船型优化二次规划法计算模型,对上述工程应用三体船中体船型进行了兴波阻力减阻优化计算,结果表明中体船型优化获得的兴波阻力减阻效果约达10%。     

液化天然气船货舱内部压力研究

LNG船的货舱内部压力应按照IGC规则的要求进行计算。其中,无因次加速度合成方法和横稳心高(GM值)是影响货舱内部压力的重要因素。IGC规则允许采用2种方法来进行无因次加速度的合成:二维加速度椭圆合成法和三维加速度椭球合成法。针对某22万m3薄膜型LNG船,编制了载荷计算电子表格,比较了这2种加速度合成方法导致的货舱内部压力的差异,电子表格计算结果与船级社相应计算软件的结果相一致。另外,就GM值对货舱内部压力的影响进行了讨论。     

VLGC液货舱建造关键技术研究

为缩短全冷式超大型液化气船(VLGC)液货舱的建造周期,对其液货舱建造关键技术——液货舱分段总段的划分、总段驳运、总段及整罐的吊装等进行研究,对现有建造流程进行优化,采用平台区域整罐总组分体式绝缘新工艺,并用有限元分析技术优化液货舱的整吊方案,提高了VLGC液货舱的建造效率。     

某4 000 TEU集装箱船冷空通设计总结

文章详细介绍了某4 000 TEU集装箱船的上建空调风道、货舱机械通风管道和上建卫生单元抽风管道的优化设计,阐述了风道布置的重要性。     

中小型LNG船C型舱的多目标优化设计方法

采用参数化方法建立C型液货舱的参数化模型,以液货舱重量和液货舱表面积为目标,以货舱总容积为定值作为约束条件,建立多目标优化模型,采用NSGA-Ⅱ算法对优化设计模型进行求解,得到C型舱主尺度的优化解,某12 000 m~3运输加注船的单体型液货舱设计表明该方法可行,设计效率高。     

货舱内装载水冷箱的通风数值模拟分析

采用数值模拟分析的方法,以装载水冷式冷藏集装箱船的典型货舱为研究对象,对两种货舱通风模式进行模拟分析,并进一步计算分析4种不同风管布置方案的温度和速度分布情况,根据研究结果得出最佳的货舱通风方案,为装载水冷式冷藏集装箱船的货舱通风设计提供参考。     

利用数值计算分析阻力性能方法初探

对于船型设计而言，关键问题是研究船型变化对阻力产生的影响以及线型的优化，由于通过传统的水池实验方式存在费用高，周期长等问题，许多研究人员正在研究利用计算机通过数值分析方法进行分析。本文分别采用经验法、图谱方法和数值计算方法对2000TEU集装箱船阻力性能进行分析，并对结果进行了对比。对理论计算阻力性能的可行性进行了初步探索。     

大型巡航救助船快速性研究

结合大型巡航救助船的功能需求和主尺度特点,对其快速性进行分析。采用计算流体力学(CFD)技术对原型方案的线型进行阻力性能计算。根据计算结果,分别对艏部轮廓线形状、球艏、呆木和支架进行优化,得到最终方案,该方案的阻力相比原型方案大幅减小。对最终方案进行模型试验,模型试验结果与CFD计算结果的吻合度良好,证明该船采用的线型优化方法是可靠、可用的。     

中小型LNG船C型独立液货舱温度场的计算分析

考虑到LNG船货舱区温度的准确性影响钢板级别的选取,从而影响船舶的建造成本,从热传导的基础知识、温度场等基本概念和有限元计算原理出发,探讨液货舱的传热方式.通过FEMAP软件对其中的一个货舱进行分析,比较3种传导方式对温度的影响.通过对C型独立液货舱的温度场的分析和比较,得到较为合理的结果.     

大型LNG运输加注船结构强度有限元分析

按照DNV GL规范和指南,采用通用有限元计算软件MSC. Patran并结合DNV GL开发的新一代规范计算软件Nauticus Hull V.20和有限元计算软件Genie,以某大型LNG运输加注船中间货舱和第1货舱结构作为评估目标进行有限元分析。根据DNV GL规范,对部分高应力区域也进行细化计算。仿真计算结果表明:甲板气室开口区域和止浮结构强度满足要求,第1货舱舷侧外板需要加强,研究结果对今后中小型液化天然气船的设计有一定的参考价值。