船坞虹吸灌水系统水力特性研究

船坞虹吸灌水与阀门灌水、短廊道灌水相比具有结构简单、防冰防沙、断流迅速等优点。针对山东威海造船厂拟建5万t造船坞工程中虹吸灌水系统进行了物理模型试验。设计方案主要研究了虹吸灌水正常工作所需时间、虹吸驼峰处最大负压、虹吸灌水流量系数及水流流态等。由于原方案的驼峰最大负压超过规范要求,水流流态不稳,采用增大驼峰断面面积和增加整流墩等方法对原方案的体型进行了修改,在此基础上提出了驼峰处负压均符合规范要求、灌水时间合理的优化方案。     

山海关船厂15万吨级修船坞虹吸灌水水力模型试验研究

虹吸管是作为船坞灌水排水的一种新型式，具有结构简单、防冰防沙、断流迅速的优点。与传统闸阀灌水相比，显示了很大的优越性，避免了锈蚀所引起的阀关闭不严及干船坞的漏水问题。极大地改善了船厂工人的工作环境。虹吸式输水管道作为船坞灌排水的一种新型式，已引起各船坞设计和船舶生产单位的广泛关注。本文是针对山海关船厂15万吨级修船坞虹吸灌水方式，进行了水力模型试验研究。研究内容包括：虹吸形成时下游水面上升高度；虹吸形成过程中驼峰水流情况及真空泵抽气流量；驼峰处的流速分布、动水压强分布及空化指数分布；虹吸灌水流道各部分的阻力；单、双侧灌水过程中坞室水流稳定情况；破坏虹吸所需破坏管的管径及其振动、啸叫情况；虹吸灌水的流量、坞室水位及灌水功率过程。研究工作是根据山海关船厂要求，并配合中国船舶总公司上海第九设计院的大坞设计工作进行的，为设计提供了水力最优的方案。山海关船厂15万吨级修船坞于1998年底建成，工程经过5年的运行与实践，证明当时试验研究成果是合乎实际的，所得到的虹吸灌水廊道设计方案是可行的，虹吸灌水方式是成功的。试验研究成果经住了历史的考验。本研究也为我国其他的船坞的虹吸灌水系统设计提供了宝贵的试验研究资料。     

基于数值模拟的船坞虹吸灌水廊道流量系数计算

港口与航道虹吸灌水廊道广泛应用在近年来新建的修造船坞中,流量系数是评价其性能的重要水力指标。结合某修船坞虹吸灌水廊道水力模型试验,建立了基于数值模拟的流量系数计算模型,求解单廊道和双廊道两种不同体型虹吸灌水廊道的流量系数。将计算得到的灌水流量值与模型试验值对比分析,验证了流量系数数值求解方法的可行性,它可为灌水廊道体型的优化和改进提供重要依据。     

船坞灌水技术

介绍船坞灌水的主要模式,重点分析短廊道灌水系统中虹吸式断流和阀门式断流的原理、设计方法及要点.     

沉箱海上沉放新工艺的研究与应用

大流量高架位虹吸位置与传统的真空虹吸装置相比具有显著的优点,借助于该装置,可以把虹吸技术应用到海上沉箱灌水沉放工艺中,与其它方法相比其效益是明显的。     

可发电船闸的输水系统特性数值分析

针对中低水头下的局部分散式输水系统,考虑在输水廊道中安装水轮机进行水流能量利用,运用Fluent软件进行模拟仿真,建立引航道、输水廊道和闸室的三维数值模型,并在建模中考虑水轮机的影响,使用VOF模型和RNG K-Epsilon模型对船闸一次灌水过程中引航道、输水廊道和闸室内流场进行数值模拟。重点对比安装水轮机与否的两种情况下,输水廊道和附近闸室内流速分布,及其模拟结果导出的水力曲线的异同,研究输水廊道水头利用对船闸灌水、闸室停泊条件等方面产生的影响。研究结果对船闸输水廊道水头利用的研究具有指导性意义。     

某枢纽船闸输水廊道方案布置与结构分析

输水系统设计是船闸工程设计的关键工作,其设计的合理性决定了船闸的灌泄水效果和使用的耐久性。输水廊道尺度直接影响输水时间、泊稳条件。为确定合理的廊道尺寸及结构断面,以某枢纽船闸项目为例,从水工结构和经济性角度出发,应用有限元方法计算2种不同输水廊道尺寸对应结构断面的结构内力,并从工程造价方面进行对比分析,得出较优廊道尺寸的闸室结构断面。     

麻石船闸输水系统改造

麻石船闸在灌水过程中,输水廊道的阀门井处大量气气。空气经廊道进入闸室,在闸室中形成大气泡,威胁过闸船舶安全。通过对输水廊道掺气水流运动的模拟。找到了掺气的原因,提出合理排气的工程改造方宁,工程竣工后使用效果较好。     

船闸闸室横支廊道布置及水流特性研究

船闸闸墙长廊道闸室中部横支廊道输水系统可以较好地适应中高水头、闸室尺度大及闸室长宽比小等船闸特点,但如何使闸室纵、横向水流分布均匀一直是此类型输水系统需要解决的关键技术难题。本文针对闸室中部横支廊道群及单根横支廊道,分别建立了两座不同比尺的局部物理模型,重点从横支廊道进口布置、首末端断面面积比、侧支孔尺寸特征、消能方式等方面,研究了横支廊道布置及水流分布特性,提出了相关布置要点及一般布置原则,并通过整体模型船舶系缆力试验验证了闸室停泊条件。结果表明,提出的闸室中部横支廊道布置是合适的,充水时闸室纵横向水流分布基本均匀,船舶系缆力满足规范要求。     

集中输水系统船闸阀门缓变速开启方式的研究

集中输水系统船闸阀门缓变速开启方式可以有效利用阀门廊道断面尺寸进行输水,从而缩短闸室输水时间。文中结合工程试验研究,介绍了其设计原则及初步研究成果。试验表明,20级变速开启的充水时间可较匀速开启缩短15%左右,而闸室船舶的系缆力仍可满足规范要求。     

高密度中低速全垫升气垫船越峰问题的探讨与实践

1吨级试验艇属于高密度中低速气垫船,其与气垫密度成平方关系的阻力峰值较大而设计推力相对较小,经采取措施解决了越峰困难问题。原阻力计算方法在阻力峰值处的计算结果不够精确是原因之一,故根据移动压力面兴波理论编制了直接计算兴波阻力的程序,使计算越峰所需推力更接近试验结果。理论计算与工程实践表明,在设计高密度中低速气垫船时需特别关注越峰性能校核,建议第一阻力峰处设计越峰裕度在原计算方法基础上应修正至不小于30%为宜。     

FPSO管路气体压力试验爆炸分析及安全规避措施应用

浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)管路系统具有特殊性,即个别管路系统必须采用气体压力试验.由于该试验危险性较高,危及人身及财产安全,因此展开具体分析.通过实地考察、管路分析、爆炸分析、精确安全隔离距离计算、工艺编制等举措,达到船舶所有人、...     

基于灵敏度分析的管路系统抗冲击优化设计

运用Sobol'法、傅立叶幅值灵敏度检验扩展法和重要测度法对某管路系统进行了灵敏度分析,得到了对管路系统冲击响应影响较大的若干参数.以这些参数为设计变量,以管路最大冲击等效应力为目标变量,联合运用子问题法及扫描法对管路系统进行了抗冲击优化设计,得到了一些有益于管路系统抗冲击设计的结论.研究表明,应用基于灵敏度分析的抗冲击优化设计方法能快速判断出舰艇管路系统中不合理的设计如支撑位置、刚度等,其结果为舰艇管路系统提高抗冲击能力进行改装提供了理论支持.     

FPSO船体管路系统压力泄放阀的计算与选型

针对当前FPSO船体管路系统中压力泄放阀的计算与选型都依赖于阀门厂家的实际情况,详细介绍了压力泄放阀的类型及应用范围,并以SBM FPSO船体管路系统为例,采用API计算方法进行计算和选型。计算方法优化了超压模式及阀门流通面积的选择,从而保证了压力泄放阀的正确选型和FPSO船体管路系统的安全性。     

舷侧阀通海口结构形式对声学性能的影响

船舶内部包含大量的管路系统,舷侧阀排出口的结构形式直接影响船舶整体减振降噪的效果。选取实船典型管路系统的出口通海口结构为研究对象,建立通海口、管路系统、泵、船体外壳模型,利用数值仿真软件Fluent分析通海口结构的流场稳定性以及外部流场声压。通过研究多种通海口结构优化方案,明确了通海口声学性能较优的低噪声通海口。并分析了管路系统换装低噪声通海口后,整体管路系统中的通海口区域流场水动力噪声性能的变化规律。结果表明:相较实船通海口,低噪声通海口能有效增加通海口内部流场的稳定性,降低外部流场声压,有一定的降噪效果。     

港口石化码头清管工艺技术及应用

石化仓储企业利用港口码头中转的物料品种日益增多,为增加输送管线的灵活性,需采用清管扫线的方式对工艺管线进行清空作业。介绍了目前常用的清管作业方式,并结合工程实例对清管过程中气体介质的压力和流量计算模型进行分析,其计算结果可作为空分设备选型的依据。     

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。     

M船型阻力模型试验研究

为准确评估M船型的水动力特性,掌握该船型的阻力特性和船型特征,对该船型进行阻力模型试验研究。通过测定不同排水量、不同重心纵向位置下船模的阻力值、纵倾角及重心升沉值,研究排水量和重心纵向位置对该船型阻力性能的影响。试验结果表明：M船型具有与常规滑行艇不一样的阻力特性,该船型拥有2个高速阻力峰,当航速持续增大越过第1个高速阻力峰后,阻力值有明显的回落,当航速继续增大越过第2个高速阻力峰后,阻力值基本保持不变,且2个高速阻力峰出现的航速与排水量大小和重心纵向位置的相关性不大。