不凝结气体对蒸汽浸没射流压力振荡的影响

  目的  船用蒸汽动力系统进行蒸汽排放时,蒸汽射流冷凝是一个常见的物理过程。为了充分掌握此类开放空间纯蒸汽浸没射流的基础物理现象,采用Mixture两相流模型开展CFD仿真研究。  方法  基于实验结果对传热关系式进行修正,以汽相体积份额为0.95作为度量汽羽长度的临界分数,对比分析不同凝水温度和进口压力条件下浸没射流冷凝汽羽的空间分布、速度场、温度场及压力场分布特性。  结果  仿真结果表明：不同的进口条件将影响浸没射流冷凝汽羽的形态;在稳定的浸没射流冷凝过程中,汽羽核心区呈现出相对低温的状态,汽羽轴向的压力分布呈现出波动状态;验证了汽羽内部膨胀-压缩波的存在性,且随着蒸汽进口压力的增加,膨胀-压缩波的波动振幅和空间范围也随之增加。  结论  研究成果可为蒸汽射流冷凝的优化设计提供参考。     

船用蒸汽调节阀选型设计及数值仿真研究

为解决某一实际工程项目中特殊使用工况下船用高温高压调节阀选型问题,基于对调节阀特性的理论研究,对比分析阀门结构形式、流体特性、调节特性及密封性能,形成适用于类似该运行工况的调节阀选型流程,最终确定了阀门结构型式;利用仿真分析,对阀门流道、热应力、振动展开了仿真研究,对所选阀门关键性能进行校核.结果表明,所选调节阀结构形式及相关性能指标满足该工况下的使用要求.     

舰载机蒸汽弹射热力学仿真分析

通过对蒸汽弹射器基本工作原理的了解,运用动力学与热力学知识对其进行分析,考虑风速和开槽汽缸导热及漏气对弹射的影响,在合理的假设前提下利用Matlab/Simulink仿真软件建立出了蒸汽弹射热力学动态仿真模型,并以美国C-13型蒸汽弹射器为对象进行仿真分析,得出弹射过程中舰载机的加速度、速度、位移和储汽筒和汽缸内压力、温度以及漏汽量及耗汽量等参数的变化规律,对进一步了解蒸汽弹射具有一定意义。     

舰载机蒸汽弹射热力学仿真分析

通过对蒸汽弹射器基本工作原理的了解,运用动力学与热力学知识对其进行分析,考虑风速和开槽汽缸导热及漏气对弹射的影响,在合理的假设前提下利用Matlab/Simulink仿真软件建立出了蒸汽弹射热力学动态仿真模型,并以美国C-13型蒸汽弹射器为对象进行仿真分析,得出弹射过程中舰载机的加速度、速度、位移和储汽筒和汽缸内压力、温度以及漏汽量及耗汽量等参数的变化规律,对进一步了解蒸汽弹射具有一定意义。     

船用蒸汽冷却器建模与仿真

船用蒸汽冷却器是直流锅炉蒸汽动力装置的重要设备.在启停与低功率运行工况下能保证蒸汽动力装置的安全.针对船用蒸汽冷却器控制系统的建模应用,介绍了1种简化的蒸汽冷却器数学模型,为蒸汽冷却器控制系统的设计提供了仿真验证对象.采用VC++6.0编制了仿真程序,利用龙格库塔法对数学模型进行解算.对数学模型进行仿真试验和理论分析,...     

舰船射频场数值仿真与分析

依照某驱逐舰上层建筑尺寸和发射天线布局建模,对两个辐射源同时作用在中部甲板布置武器装备的局部区域进行了射频场仿真。在相同频率、不同频率两种条件下分别仿真得到了指定场点的综合场强分布并进行了验算,与自由空间、仅甲板面存在时场强分布的对照表明：该区域的射频场随着周围金属壁面的增多和空间复杂性的增强趋于恶劣,而辐射源同时工作、频率和功率均不同的情形更有普遍性,采用该文的方法来获得综合辐射场具有一定的可行性和参考价值。     

蒸汽发生器的RELAP5仿真分析

蒸汽发生器是连接一、二回路的枢纽,是核电系统中的最大的换热设备,既承受一回路工作条件（高温、高压、放射性等）,也承受二回路工作条件的影响,因此带来了运行和安全的复杂性．本文选用轻水反应堆（LWR）瞬态分析程序REIAP5,针对额定工况下,对巴基斯坦恰希玛核电站的蒸汽发生器进行模拟,得到了良好的仿真结果．     

动桨射流数值模拟

船舶航行过程中,螺旋桨推动船体并随之一起运动。为了准确模拟推进过程中的螺旋桨射流,文章区别于常规的稳态分析方法,采用CFD软件FLUENT并基于UDF及动网格技术,对动桨射流进行三维数值计算。其中,湍流通过RNG k-ε模式进行模拟,多相流通过VOF模式进行模拟。并且,文章基于PIV流场测量系统进行了自航船模螺旋桨射流的物模试验,验证了数值计算方法的可行性。结果表明:文章提出的数值计算方法能够较好地模拟动桨射流变化,模拟成果可为研究动桨射流的三维变化过程提供理论依据。     

蒸汽排放系统蒸汽冷凝器动态特性仿真研究

  目的  基于船舶核动力装置蒸汽旁排系统的运行需求,开展旁排工况的动态特性分析及影响因素研究。  方法  根据蒸汽旁排系统的功能特点,建立蒸汽发生器、蒸汽系统、蒸汽旁路系统与主汽轮机匹配运行时的数学物理模型,分析汽轮机主汽阀速关、汽轮机甩负荷等极端工况下的动态运行特性和一、二回路的耦合匹配特性,验证仿真模型的精度和通用性。  结果  仿真结果表明：在旁排工况运行时,应根据船用反应堆的功率自调能力来选择合适的旁排阀、主汽阀及其匹配动作时间,并综合考虑蒸汽母管超压和汽轮机组超速等安全问题,同时应满足船舶其他设备的用汽需求。  结论  研究成果可为船舶核动力装置旁排工况的安全控制及旁排系统的优化设计提供参考。     

多孔碰撞射流的流动和传热数值分析

射流传热在燃气轮机叶片和燃烧室墙冷却上得到了广泛应用，只有一个方向流出的多孔射流冷却的流体动力学和传热是非常复杂的，以前很少有人对其进行过数值分析。在本文中，借肋于ＦＬＵ－ＥＮＴＣＦＤ码对十排的多孔碰撞射流的流体动力学进行了数值分析，对射流孔直径之比Ｘ／Ｄ及射流板和目标板的间距与射流孔直径之比Ｚ／Ｄ的影响进行了研究。预测表明：主流、射流碰撞和射流量不均匀分布是影响射充冷却的主要因素，分析结果与以前     

射流管阀水伺服机性能仿真分析

通过将流体计算软件Fluent、优化分析软件1stOpt以及多学科建模仿真软件AMESim有机地结合起来,提出射流管阀水伺服机的数值模拟方法,发挥各软件的专长,获得射流管阀水伺服机性能分析及优化设计过程的性能参数。     

某大型豪华邮轮蒸汽系统管网仿真分析

为了验证某大型豪华邮轮蒸汽系统的设计方案的合理性,依据邮轮蒸汽系统设计方案,采用Flowmaster软件建立了某邮轮蒸汽系统的一维管网模型.研究表明,稳态仿真数据与设计参数误差范围均在±5％以内,蒸汽管网设计方案能够满足系统各设备用汽需求.在发电机定负荷和变负荷过程中,热水量发生改变,热水温度短时间内稳定在设定温度.主管网压力随热水量和蒸汽量的变化发生波动,波动幅度较小.改变燃油锅炉蒸汽量稳压效果优于控制汽轮机管路阀门开度,燃油锅炉距离稳压点越近,稳压效果越好.     

舵半浸没推算分析

结合某矿砂船试航工况下的舵机试验,运用舵半浸没推算公式推算满载工况下的舵机系统油压值,当推算值超出舵机最大工作压力时,提出修正方法,对推算结果进行修正,供合理选择舵机容量参考。     

水下航行器热射流多孔排放口结构仿真分析

水下航行器动力系统循环冷却水经由排放口排出,与环境水体掺混换热形成热射流。热射流在环境水体中扩散、浮升并在水体表面形成红外特征。为探究排放口结构对水下航行器热射流红外特征的影响,本文采用仿真分析的方法进行研究。依托CFD计算软件平台建立水下航行器运动模型,设计不同数量、不同分布位置的排放口结构并对比热射流红外特征差异,抑制热射流红外特征,提升水下航行器热隐身性能。根据仿真计算结果可知,在排放流量相同的条件下,排放口采用两翼排列方式可以进一步加强热射流温度衰减,降低水面最高峰值温度。     

深海逃逸舱射流注水均压过程仿真分析

以深海逃逸舱射流注水均压过程为研究对象,采用LMS Amesim和Fluent软件对射流过程中射流速度、注水时间、射流冲击压力进行仿真计算。结果表明：当外界海水压力一定时,随着注水管路通径的增大,射流最大流速略微增大,注水时间明显减小,且随着管径的增大注水时间的变化幅度逐渐减少;而射流对目标靶面的冲击压力、冲击力随管径增大明显增大,呈直线增长趋势。说明注水管径对注水时间和射流冲击的影响作用是相向冲突的,本文的计算与分析结果为逃逸舱注水管径的选取提供参考。     

负荷扰动下直流蒸汽发生器蒸汽压力控制仿真

对采用直流蒸汽发生器的船用核动力装置,为保证快速大幅度负荷变动时的装置运行安全,采用了一、二回路功率协调控制系统。但由于直流蒸汽发生器物理过程的复杂性和一、二回路功率协调控制系统的不完善,在一般负荷扰动时,仍会出现主蒸汽系统压力较大幅度的波动,影响汽动设备的稳定运行。因此,运行上仍需进一步对主蒸汽系统的压力波动范围进行限制。本文以采用直流蒸汽发生器的核动力商船动力装置为研究对象,研究利用装置的启停蒸汽冷却器参与主蒸汽压力运行控制,并建立运行仿真模型进行仿真试验研究。结果表明,启停蒸汽冷却器参与装置运行后能有效调节主蒸汽压力,降低其压力波动峰值。     

数值仿真实验室

<正>数值仿真实验室,拥有先进的CAD/CAM/CAE软件NAPA,MAXSURF,CATIA、COMPASS AVEVA MARINE、TRIBON和数值分析软件ANSYS、FLUENT、SESAM、ADINA、NASTRAN、PATRAN、DYTRA、ABAQUS等,计算机以及相关设备300多台套,固定资产超过1000万元,实验用房近600平方米。实验室主要承担船舶与海洋工程学院各类课程的计算机教学工作,是江苏省船舶先进制造技术重点实验室的组成之一,能够从事船舶先进制造技术研究、船舶与海洋结构物性能的分析计算等。NUMECA     

浸没式喷水推进自航试验及数值模拟

浸没式喷水推进器与船体高度融合,难以通过试验的方法测量推进器各部件受力,因此文中采用船模水池试验和数值模拟相结合的方法来分析浸没式喷水推进的水动力特点。该文首先开展了船模拖曳阻力试验,测量了船模阻力、纵倾角及重心升沉。然后开展船模自航试验,测量了船模纵倾角、升沉及轴的转速、力矩、推力等数据。基于CFX软件,对拖曳阻力试验及船模自航试验进行了数值模拟。在四个不同航速下的数值模拟中,阻力计算误差在3.7%以内,轴推力计算误差在2.7%以内,轴力矩计算误差在4.6%以内,试验测量值和CFD预报值吻合较好。通过数值模拟可以进一步得到浸没式喷水推进器上各部件的受力情况,泵的流量、扬程及其它流场信息,克服了浸没式喷水推进器推力测量和流场测量的困难。     

直流蒸汽发生器启动过程仿真

由于直流蒸汽发生器( OTSG)的结构特殊,启动过程热工特性变化复杂,必须开展直流蒸汽发生器启动过程研究.本文建立了OTSG、启动分离器、冷凝器、给水泵等设备数学模型.在此基础上开展了2种启动方式的仿真试验研究.仿真结果对OTSG启动过程设计和运行有一定的指导作用.