天然气发动机曲轴箱爆炸模拟及分析

为了验证船用天然气发动机曲轴箱的设计强度能否承受最恶劣爆炸工况下的超压,利用CFD计算软件对曲轴箱内燃料-空气混合气体爆炸后果进行数值模拟。基于荷兰应用科学院多能法(TNO多能法),在现有等效气体云Q_9模型的基础上推导适合曲轴箱内爆炸模拟的CFD计算模型。与试验数据的验证进行对比发现,新模型在高拥塞度、较小容积、受限空间中的计算结果精度较高。以某典型船用天然气发动机曲轴箱为例,采用新的等效气体云模型计算最恶劣爆炸工况下曲轴箱内的超压分布,并导入有限元软件进行强度评估。评估结果表明:曲轴箱油底壳部分结构无法承受最恶劣爆炸工况下的超压,若不安装防爆阀,需在设计时对曲轴箱油底壳结构进行适当加强。     

某V型高速船用柴油机油底壳结构轻量化设计

以某V型高速船用柴油机油底壳结构为研究对象，基于油底壳数学优化模型，应用Optisrtuct计算平台，以质量最小为优化目标，对油底壳结构的板材厚度进行尺寸优化，对横隔板进行拓扑优化，确定油底壳板材厚度组合和横隔板构型的设计方案。结果表明：相较于原始传统方案，优化后的油底壳质量下降28.7%的同时，静强度储备提升18.9%，基频提升17.8%，实现了柴油机油底壳轻量化的目标。这验证了柴油机油底壳轻量化设计方法的可行性，能够快速得到较好的设计方案，能为柴油机其他部件轻量化设计提供方法借鉴。     

天然气发动机曲轴箱爆炸模拟及分析

为了验证船用天然气发动机曲轴箱的设计强度能否承受最恶劣爆炸工况下的超压,利用CFD计算软件对曲轴箱内燃料-空气混合气体爆炸后果进行了数值模拟。现有的CFD计算方法普遍采用等效气体云模型,其中最新的Q9模型能够综合考虑气体膨胀率和层流燃烧速率对爆炸后果的影响,应用广泛。然而在曲轴箱等高拥塞度受限空间内发生的气体爆炸,火焰传播猛烈且燃烧状态复杂,对于这种情况采用Q9模型来进行模拟会造成结果的不准确,为此基于荷兰应用科学院(TNO)多能法在现有模型的基础上推导了适合曲轴箱内爆炸模拟的等效气体云模型。通过与试验数据的验证对比发现,新模型在高拥塞度较小容积受限空间中的计算结果精度较高,误差在20%以内,且混合气体越接近理想状态(化学计量浓度),该模型的计算精度越高。以某典型船用天然气发动机曲轴箱为例,采用新的等效气体云模型计算了最恶劣爆炸工况下曲轴箱内的超压分布,并导入有限元软件进行了强度评估。评估结果表明：曲轴箱内最大应力的位置发生在结构强度较弱的油底壳处,应力峰值为361.257MPa,油底壳采用Q235材料,该应力已超过其许用应力,该部分结构无法承受最恶劣爆炸工况下的超压,因此如不安装防爆阀,需在设计时对曲轴箱油底壳结构进行适当加强。     

一起燃油漏入主机滑油油底壳事故的教训

本文分析、介绍了一起燃油漏入主机油底壳,导致油底壳滑油报废,并耽误船期的严重事故,以期同行们能从中吸取教训,共同提高轮机管理水平。     

CP＆A结构分析软件在岸桥设计上的应用

在港机结构设计中,传统的有限元分析软件在确定边界及工况、计算压杆稳定性和疲劳强度等方面有所欠缺,从CP&A公司引进的岸桥专用计算软件包含非线性有限元程序及疲劳强度计算、板壳局部稳定性计算等后处理程序,可提供更为有效、更加详细的数据分析结果,其计算思路值得借鉴.     

2000t起重船动力定位能力分析

依据IMCA建议的相关规范,介绍了动力定位能力曲线计算要求,阐述了定位能力曲线计算方法和计算流程,并采用C++编程语言设计开发了动力定位能力分析软件.以2 000 t起重船为研究对象,计算并绘制定位能力曲线,对其动力定位能力进行了分析.经论证,该分析软件可以为该船推电器的选择和布置提供有效的依据.     

390型柴油机油底壳裂纹的研究与改进方案

由于油底壳加强肋的强度太低,在外界交变载荷、低频振动、弯曲振动等外力作用下造成断裂,加强肋的断裂引起了壳体的撕裂。采取增厚加强肋的办法不断提高了油底壳的强度,而且也达到了降噪增频的作用,从而有效地控制了油底壳的裂纹。     

含裂纹光轴的有限元模态分析

通过在SOLIDWORKS软件中建立光轴的三维几何模型,然后导入到ANSYS软件中,再结合ANSYS软件对曲轴的细节特征和约束进行简化,采用ANSYS软件对光轴进行自由模态分析。文中通过试验模态分析的方法对结构较简单的光轴进行试验分析,同时结合有限元理论计算,达到对裂纹识别的目的。     

基于ANSYS的绞缆机离合器应力分析

为进一步改进绞缆机离合器的结构优化设计,实现绞缆机离合器的CAE标准化生产,本文先通过计算,然后设计更合理的离合器形式,利用PRO/E软件绘出立体图,采用大型有限元分析软件ANSYS对离合器的应力分布进行了计算和分析,得出了该构件的应力分布图,从而为绞缆机离合器的强度分析研究提供了比较实用的有限元分析方法。     

高桩梁板式码头计算模型的选取

为了解平面模型及空间模型的差异,通过工程实例,分别采用易工水运工程平面分析软件和Robot空间有限元分析软件进行计算,分析比较不同荷载、不同模型对各构件内力的影响,为未来高桩梁板式码头计算模型的选取提供参考。     

8NVD48A—2U船用中速柴油机滑油光谱分析的应用

本文介绍8NVD48A-2U船用中速柴油机的滑油光谱分析工作,叙述了油样的采集、分析、数据处理,还叙述了主要摩擦副的磨损规律、柴油机磨损技术状态评估及其在故障诊断和状态维修中的应用。     

某轮主机滑油系统故障分析与对策

文章对一起由于滑油自清洗滤器引起的主机备用滑油泵频繁启动的故障进行分析和研究,提出相应处理措施和防止此类故障的对策,为主机滑油系统优化设计和维护管理提供参考。     

分舱和充液对箱式主机滑油舱振动模态的影响

为更好地了解船舶舱室结构的振动特性,为主机隔振降噪提供有用的理论参考,采用有限元方法对主机滑油舱进行了模态分析,分析分舱和其内部油液液位对结构振动模态的影响.结果表明,随着分舱舱室数目的增加,主机滑油舱整体固有频率上升,振型多表现为局部舱室表面的鼓胀振动;而充液液位的升高使系统的频率降低,算例中第一阶频率的下降比峰值为2.07(l/m);同时对系统第一阶频率和液位的变化关系进行解析,拟合误差仅为0.222%.,便于其他液位时第一阶振动频率的求解.     

某船柴油主机滑油压力低故障分析与排除

文章针对某型柴油机结构及其滑油系统特点,对其滑油压力低的故障现象进行了分析探讨,制定了合理的修理方案并排除故障.     

基于MATLAB的船用柴油机轴承负荷计算分析

船用柴油机轴承受力复杂,工作条件恶劣。研究船用柴油机轴承负荷的计算方法,对主机的日常维护有一定指导意义。通过对柴油机曲柄—连杆机构的运动学与受力学分析,得出轴承受力的计算方法。运用MATLAB语言编程,以潍坊柴油机厂生产的六缸船用柴油机——6200ZC柴油机为例,通过船员所读取的示功图,把曲柄转角和示功图上读出的气体压力作为初始值初始条件输入,计算出不同的曲柄转角下其连杆大端轴承和主轴承的负荷,运用MATLAB语言生成各轴承的负荷图,并对计算结果进行了分析。     

LPG发动机稀燃流场优化及排放特性研究

将传统燃油发动机改装为LPG稀燃发动机,并在进气道内安装涡流挡板,该挡板可作不同进气模式切换,以根据发动机负载达到分层燃烧和均质燃烧两种模式。建立LPG发动机三维数值仿真模型,分别进行稳态、暂态流场优化分析以及缸内油气分布模拟,并通过稀薄燃烧实验与仿真结果进行对比。结果表明：均质模式与分层模式下的稳态流场分析结果与实验结果相吻合,流量系数误差在6%以内;暂态流场表明,分层模式下进气气流因涡流挡板的导引,在气缸内涡流增强,因喷射角度改变,燃料能有效地集中在火花塞中心,其余则为较稀的混合气,形成油气高度分层分布状态,提高稀油极限;稀油极限提高后,可降低LPG发动机CO2、NOx排放量。     

Research on the impact of CeO2-based solid solution metal oxide on combustion performance of diesel engine and emissions

This paper mainly studies on the performance of high-speed diesel engines and emission reduction when the engine uses heavy oil mixed with nanometer-sized additives Ce0.9 Cu0.1 O2 and Ce0.9 Zr0.1 O2.During the test,Indiset 620 combustion analyzer made by AVL,was used to make a real-time survey on the cylinder pressure,the fuel ignition moment,and establish a relation between the change trend of temperature in cylinder and the crank angle.For the engine burning heavy oil and heavy oil mixed with additives,combustion analysis software Indicom and Concerto were used to analyze its combustion process and emission conditions.Experimental investigation shows that nano-sized complex oxide can improve the performance of diesel engine fueled with heavy oil,and reduce the emission of pollutants like NOx and CO,comparing it with the pure heavy oil.According to the consequences of this experiment,the additives improve the overall performance in the use of heavy oil.     

多台船舶柴油机润滑油油料发射光谱数据比较

为监测同型号柴油机的磨损工况和分析不同润滑油的使用性能,对16台同一型号的船舶柴油机的润滑油定期取样,利用超谱M型油料发射光谱仪分析油样中的铁、铜、铝、铅等磨损金属元素质量浓度和添加剂元素的平均值和标准偏差,利用主成分分析,根据添加剂元素对润滑油进行分类,对磨损元素的显著性水平进行检验,得到铁和铜元素质量浓度在两种不同的润滑油工作中的差异。     

某活塞发动机机体组合结构模态分析

采用ANSYS软件对某活塞发动机机体和缸盖的组合结构进行了约束模态的有限元分析,得到了机体组合结构的前20阶约束模态的固有频率及相应振型。结果显示出机体组合结构各部分振动的强弱分布及抗振薄弱区,揭示了不同频率范围内机体组合结构振动模态的特性。为今后进行机体结构动力响应分析提供了充分的指导和依据。     

船舶柴油机磨合状态监测系统的研究

介绍了基于油液分析、表面形貌分析、柴油机性能参数分析等多技术综合分析方法的柴油机磨合状态检测系统的设计与实现技术,该系统的应用不仅可以掌握柴油机磨合的进程,而且能够为磨合程序的优化提供依据.