基于潜在通路分析的船用凝水泵汽蚀原因研究

针对某型船用凝水泵切换启动时常因汽蚀难以建立出口压力的问题,采用潜在通路分析技术确定凝水泵发生汽蚀的原因。首先基于热力系统质量流动伴随能量转移的特点,完善了热力系统潜在通路分析步骤,设计了离心泵扬程较低时工质逆流的等效转化方法;将该型船用凝水系统转化为电路图,采用人工搜寻方式查找凝水系统网络中导致凝水泵发生汽蚀的潜在隐患。结果表明,在机组切换启动过程中,来自本台机组和相邻机组的高温级间漏水路径为造成凝水泵汽蚀的潜在通路。研究结果可为凝水系统设计和优化提供参考。     

大面积比喷射泵试验研究

试验证明，采用大面积比喷射泵可以提高凝水泵灌注高度。由于具有结构简单、运行可靠、便于布置等特点，在狭小空间条件下，用喷射泵解决凝水泵汽蚀问题可能是某些船用蒸汽动力装置较理想的选择。     

舰用蒸汽动力装置凝给水系统仿真平台设计

针对现有仿真分析手段未考虑除氧水泄漏、给水卸载管路泄漏等因素以及这两个因素与系统其它因素耦合后对凝给水系统运行性能的影响,无法用于某型舰动力装置长期存在的典型性能故障原因分析及处置对策研究的问题,在综合分析舰用蒸汽动力装置工作原理的基础上,运用模块化建模思想设计并建立了能够考虑更多因素、仿真范围更加完整的凝给水系统动态特性仿真平台,最后分别以凝给水系统稳态过程特性仿真,锅炉正常升负荷过程凝给水系统动态特性仿真,以及凝水泵启动过程特性仿真为例,验证了仿真平台功能性能的完备性与正确性。     

基于变频调速的恒压供水控制系统

介绍了一种恒压供水系统的构成及设计原理.系统采用变频器和智能供水控制器,无级调节水泵的转速,并能根据设定的水压确定循环软启动水泵的数量,从而使水压维持恒定.运行结果表明,循环软启动的平稳切换能有效地减小系统的机械、电气冲击,切换时压力波动很小;而且丰富的功能指令和自动报警保护措施显著延长了水泵机组等和元器件的寿命.     

主汽轮机凝汽装置真空偏低影响及原因分析

文章围绕某船2#主汽轮机凝汽装置在中高工况下真空比正常值低7%～12%,汽轮循环水泵转速相比正常值低70 r/min,海水出口温度与1#机组相比高5℃,主机功率严重不足,动力装置经济性降低这一故障现象,对其影响因素进行了全面分析,提出了解决方案。     

船用汽轮辅助机械的典型故障分析

论述船用汽轮辅助机及主要系统的故障形式、特征、原因和处理对策。涉及辅机包括汽轮滑油泵，汽轮凝给水机组和汽轮循环水泵。     

基于多领域建模的船舶凝给水系统虚实映射方法北大核心CSCD

[目的]传统的建模分析方法难以对船舶凝给水系统进行有效的在线监测和状态评估,因此,有必要针对船舶凝给水系统全寿期开展精准有效的虚实映射方法研究。[方法]在多领域建模的基础上,将机理模型与多源数据相结合,运用多领域物理建模语言Modelica与MWorks系统仿真平台构建凝给水系统的数字孪生模型,融合在线及离线数据、数值计算、仿真分析等方法,评估船舶凝给水系统运行状态特性。[结果]所建立的模型可对凝给水系统进行全工况的动态特性分析,静态分析误差小于2%,动态响应趋势与实际运行一致。[结论]所提方法实现了凝给水系统物理实体与数字孪生模型的虚实映射,可以为船舶热力设备健康管理奠定基础。     

船舶低温淡水系统进气原因分析及故障排除

低温淡水系统压力下降和压力波动通常是淡水泵本身出现机械性损坏或淡水泵发生汽蚀所致。文章从事故现象入手,通过观察表面现象并对低温淡水系统做全面检查和分析,确认低温淡水系统压力下降和波动是由于空气压缩机冷却器垫床长期使用后高温老化、破碎,导致高压空气进入船舶低温淡水系统所引起。为避免再次出现同样故障,将原来的橡胶垫床更换为厚纸板垫床。     

船舶生活用水系统的供水泵轴封烧坏的原因分析

本文通过对船舶生活用水系统自动控制原理的分析和系统中供水泵运行时的工况变化规律的研究，说明自动控制系统调节参数偏高也会造成供水泵不能正常运行致使供水系统不能正常供水的原因。     

基于在线监测的某船用锅炉控制系统故障诊断

针对某船用锅炉控制系统运行中间的非正常熄火及工作压力剧烈波动的故障,通过控制系统运行参数在线监测和模拟信号试验,得出故障是由控制系统软件与硬件参数设置的不匹配造成的。这为今后该控制系统软件与硬件参数的匹配调整和锅炉的优化燃烧提供了途径。     

基于PumpLinx的鱼雷齿轮泵内部流场及流量特性的仿真分析

为研究转速与流体介质对齿轮泵性能的影响,运用PumpLinx软件对齿轮泵内部流场及其流量进行瞬态仿真分析,并与试验数据进行对比,分析转速与流体介质对齿轮泵内部压力场及输出特性的影响。数值结果表明:齿轮泵平均流量与试验数据吻合较好,入口流量随时间呈锯齿状波动,出口流量则呈波浪状的较小波动,而且流量脉动率随转速的增大而减小;齿轮泵内压力从低压腔呈阶梯状向高压腔过渡,且入口易因超低压而出现空化现象,导致其压力脉动率高于出口。此外,流体介质为水时的流量脉动率略低于油。研究结果为降低鱼雷齿轮泵的振动和噪声等危害提供了理论指导。     

基于FEM/BEM的船用水泵流动诱发振动噪声计算分析

离心水泵是舰船上面重要的流体机械,广泛应用于船舶冷却系统、舱底压载系统、循环水系统及消防系统。同时离心泵也是舰船管路噪声源之一,影响着船舶运行环境舒适性与舰船的安全隐蔽性。本文利用fluent软件计算流场非定常过程中叶轮所受时域脉动压力,并提出优化方案。将其作为激励源加载到水泵电机有限元模型上,采用隐式有限元法计算泵组表面振动速度与机脚处加速度,估算泵组振动烈度。将有限元振动速度导入Virtual.Lab软件,采用声学边界元计算泵组的空气噪声辐射。计算结果表明,泵组出水口处与机脚处振动噪声较大,应采用相关的减振降噪技术。     

弯管中流体在简谐摇摆条件下的附加力模型分析

为了给浮动式核动力平台给水泵或凝水泵在海洋条件下的稳定运行提供计算依据，对弯管中流体在简谐海洋条件下所受附加力的模型进行了理论推导，根据模型推导结果对凝水泵入口管道中的一段弯管进行计算，并与直管中流体的附加力模型计算结果进行了对比。研究表明，直管与弯管模型计算的附加压降的差异幅度很小，差值随时间为周期性变化；摇摆周期越大，摇摆角度越小，弯管与直管的附加压降差别越小；在一般的工程计算中可将弯管近似为直管，从而简化计算。     

离心泵水动力噪声计算方法研究

离心泵作为舰船重要的流体机械,也是管路系统中主要噪声源之一。泵内流动诱发噪声的计算难点在于流噪声声源的准确模拟和边界条件的确定。文中采用CFD方法计算泵内流场并根据FW-H方程提取叶轮转动偶极子声源和蜗壳内表面偶极子声源;基于管道测试技术获得泵进出口边界条件,建立了以蜗壳为界的边界元模型,考虑了蜗壳对声传播的散射作用。通过内域声学直接边界元方法求解泵内声场,建立了离心泵水动力噪声的计算方法。通过试验测试对建立的计算方法进行了验证。计算分析表明:离心泵内主要噪声源为蜗壳表面偶极子声源;泵出口噪声大于入口,具有偶极子声源特性。     

舰用汽轮三联泵组设计计算

叙述舰船用汽轮机驱动给水-冷凝-增压三联泵组的结构特点、性能参数及各泵的关联,设计计算方法及逼近计算的步骤.     

小型汽轮发电机组停机过程中润滑总管油压突变现象的分析

针对某小型汽轮发电机组在停机过程中出现的润滑总管油压突变现象,通过油管路节流孔板的调节、换向阀的结构改造以及相应的试验验证,研究了停机过程中润滑总管的油压变化情况。研究结果表明：停机过程中润滑总管的油压突变现象主要是由于电动油泵与主油泵在主油泵出口处单向阀以及注油器处换向阀上的相互作用冲突造成,是机组油系统管路的固有特性,对机组不会产生任何损伤．     

基于流体-结构耦合振动的液压脉动滤波器试验研究

分析了船上泵源液压系统压力脉动产生的原因及频率成分。根据气体消声器的原理,结合液压系统高压、大流量等工作特点,设计和制造了一种基于流体-结构(fluid-structure)耦合振动的结构共振式液压脉动滤波器,并推导出其波动衰减的传递矩阵模型。通过调整液压泵转速来改变压力脉动频率,在液压系统压力脉动试验平台上进行了三组对比试验。试验表明,当滤波器的结构振动体固有共振频率与系统频率接近时,系统的脉动能量得到有效衰减,系统的压力波动幅度和脉动率大幅降低。试验结果验证了结构共振式液压脉动滤波器的使用效能和存在的不足,它为液压系统振动控制提供了新的技术手段。     

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。     

油船真空凝水系统液位故障实例分析

针对油轮货油泵透平真空凝水系统,结合某船试航中发生的液位报警故障,对真空凝水系统组成和工作原理进行了说明,对可能故障原因进行了分析,结合AFT Fathom软件仿真和实船故障排查,最终找出原因并使故障得以排除。由于真空凝水系统的复杂性和故障的典型性,对此进行研究总结具有重要意义,并可对以后船舶设计和故障排除提供参考。