船用滑油冷却器运行性能分析及流致振动研究

为研究船用滑油冷却器流致振动和微振磨损问题,清晰滑油冷却器易发生振动破损的薄弱部位。建立滑油冷却器壳侧及管侧的三维计算模型,采用流固耦合计算方法计算滑油冷却器壳侧滑油和管侧冷却水的耦合压力场、耦合流速场及耦合温度场,获得压力、流速、温度等关键运行参数的分布规律,基于管壳式换热器流致振动的诱发机理,揭示与流致振动密切相关的壳侧流体流动能量分布规律。由于滑油横向冲刷换热管束,促使壳侧流体掺混剧烈,导致壳侧流体压力场和速度场剧烈脉动,温度场不均匀分布,壳侧对流传热系数呈先降低再快速升高变化规律。根据滑油流动能量分布图谱,判定滑油冷却器进、出口区域的换热管束承受流致振动破损较为严重,其中进口区域换热管承受流致振动破损最严重。     

舰用ICR燃气轮机PSR瞬态响应特性的数值分析

基于能量守恒原理和PSR（一次表面回热器）的结构特点，导出回热器冷热流体和固体问壁非稳态温度变化的微分方程式；利用直观的流动扰动因子M修正传热系数k，研究热流体进口温度和流量发生阶跃变化时PSR的响应时间；还分析了PSR传热波纹板片的数目，1、几何尺寸及通道波纹形状对温度响应时间的影响。研究结果表明，由于PSR的固体壁面时间常数远小于板翅式和管壳式换热器，因此这种轻重结构的先进换热器响应特性明显优于常规热交换器，特别适用于那些要求机动多变、反应灵敏的舰船和车用燃气轮机动力装置。     

船用换热器三维流场数值模拟

采用Pro/E软件对闭式机舱淡水海水换热器的三维建模,利用FLUENT软件对该换热器壳程流体的流动与传热进行了数值模拟计算,分别以壳程总压降、总传热率、速度这三个方面作为综合衡量标准,分析具有不同折流板弦高、折流板数目的几种淡水海水换热器模型的速度场、温度场和压力场。结果表明：随着折流板数目的增加,壳程流体的压降逐渐升高,出口温度逐渐减小;随着缺口高度的增加,壳程流体的压降明显下降,出口温度也明显增加。     

船用换热器三维流场数值模拟

采用Pro/E软件对闭式机舱淡水海水换热器的三维建模,利用FLUENT软件对该换热器壳程流体的流动与传热进行了数值模拟计算,分别以壳程总压降、总传热率、速度这三个方面作为综合衡量标准,分析具有不同折流板弦高、折流板数目的几种淡水海水换热器模型的速度场、温度场和压力场。结果表明:随着折流板数目的增加,壳程流体的压降逐渐升高,出口温度逐渐减小;随着缺口高度的增加,壳程流体的压降明显下降,出口温度也明显增加。     

船用螺旋管换热器热工及水动力特性数值研究

为明晰船用螺旋管换热器内流体流动传热规律及其流致振动特性,提高运行效率及安全性能。本文建立船用螺旋管换热器三维模型,采用流固耦合方法进行换热器热工及水动力特性数值模拟,借助流致振动预测方法计算得到与流致振动密切相关的流体冲击能量变化特性。计算结果表明,螺旋管上、下游管间出现回流现象,极易导致杂质沉积;螺旋管上、下管壁对流传热系数小,管壁温度高,易诱发爆管现象;基于流体冲击能量变化特性,流体能量在螺旋管区域呈波峰值,且螺旋管侧管壁冲击能量高于上、下管壁,可以预测螺旋管侧管壁承受流致振动破坏较严重,实际试验数据验证了本文数值结果。     

翅片套管式冷凝热回收换热器传热特性分析

一种翅片套管式空调冷凝热回收换热器,能同时实现风冷和对空调冷凝热进行回收。通过ANSYS-FLUENT软件对换热器在未进行热回收状态下传热管内部的温度场进行了分析,结果显示换热器内管中的流体温度随着夹层管中制冷的剂温度变化而变化,换热器传热管内管中的流体及内管结构不会减弱空气对夹层管内制冷剂的冷却效果;使用了MATLAB对风冷、水冷两种途径的传热情况进行了计算分析,发现随着内管中水速的增加,风速逐渐减小,风机功耗降低。因此,该热回收换热器具有可行性和很高的实用价值。     

船舶柴油机滑油异常变质规律研究

以介电常数和粘度作为船舶柴油机滑油品质监测对象,对某船舶柴油机滑油在使用过程中异常进入冷却水、燃油和金属颗粒物的情况进行模拟实验。研究了滑油的水分含量、燃油含量、铁磨粒含量与粘度和介电常数之间的相关性。试验结果表明:冷却水稀释滑油使得滑油的介电常数、粘度增大,燃油稀释滑油使得滑油粘度随着燃油含量的增大而减小,金属颗粒物使得机油的粘度增大,介电常数增大。基于试验结果可为实船滑油品质在线监测提供参考。     

分离机发展为系统处理

燃油、滑油处理的芯子是分离器,而且是 Alfa Laval 的传统产品。据介绍,这种设备是根据清洁原理,由 ALCAP 设计而发展为系统分离。燃油,滑油转换体是全自动的。其构成为离心分离器(FOPX 是燃油,LOPX 是滑油),水换能器和 EPC400控制装置。在分离器里边,据称重力圆盘是由一个永久流体控制盘代替。该圆盘的设计是基于消除变换圆盘时的时间消耗。水换能传感器接通清洁油出口管并与控制装置相接。     

大发船用发电柴油机燃用劣质燃油的管理

为了寻求燃用劣质燃油发电柴油机管理的有效方法,通过对某船大发柴油机管理过程中遇到的问题分析,指出发电柴油机失常的主要原因是燃油和滑油系统管理操作不当,并提出对发电柴油机运行中滑油系统进行有效分离的措施。     

船用空压机曲轴箱滑油乳化分析及排除

空压机滑油乳化不仅增加了维护保养成本,还会增大主轴承和连杆大端轴承烧瓦的风险,为了消除安全隐患,本文从理论角度分析了曲轴箱空气和高压缸空气在空压机运转时的状态变化,得出空压机滑油里的水分来自于曲轴箱和高压缸空气凝水,为排除故障提供理论依据。