潜艇液体除湿空调系统探讨

液体除湿空调克服了传统空调除湿与制冷能力不匹配的问题,因而受到广泛关注。针对潜艇舱内的热湿环境,分析了液体除湿空调系统应用于潜艇的可行性,在综合考虑潜艇舱室空间布局和系统节能性要求的基础上,提出为目前的空调系统增加除湿剂循环系统,并根据系统的要求分析工作原理,改进空调器的设计,甄选除湿剂类型,解决除湿剂再生的难题,设计出一种满足潜艇舱室环境要求的液体除湿空调系统,实现潜艇舱室低耗安静除湿功能。     

船舶机舱通风数值模拟分析

利用CFD技术对某船舶机舱通风系统进行数值模拟,提出机舱气流组织改进措施.选取舱内典型截面进行分析,指出可以通过安装隔屏来消除舱内大漩涡,同时调节机械抽风口数量和位置,可使舱内气流组织得到改善;对舱内人员活动区域进行分析,表明活动区域环境速度、温度均符合设计要求,而且风机开度与舱内温度密切相关,根据舱内不同温度要求合理选择开度可节省资源.模拟结果证明CFD技术有利于机舱通风设计,为通风系统的改进提供了有力工具.     

船舶传染病隔离舱空调系统设计的探讨

介绍了船舶传染病隔离负压舱的空调系统设计的特点和思路,结合一典型传染病舱模型进行空调系统设计,对舱内污染控制分区进行了分区设置,对换气次数、负压值、空调负荷、空气处理等主要技术指标进行了计算和结果分析。结合舱内空调负荷介绍了通风换气设备与节能措施,根据传染病隔离负压舱空调系统的特点选取了相应的热回收装置,并描述了其工作原理和特点。     

LiCl溶液除湿器的数值模拟和性能分析

文中对LiCl溶液除湿器的传热传质过程进行热力学分析,根据除湿器结构、溶液与空气的流动方式建立了该除湿器的热质交换物理模型和数学模型,并进行了推导和求解;通过MATLAB仿真模拟,计算空气和溶液进口参数的变化对相关指标的影响,得到除湿器各入口参数对评价指标的影响曲线.模拟分析表明:除湿溶液进口质量浓度、温度、质量流量和空气进口质量流量对除湿器性能具有较大影响;同时也验证了湿阻与溶液除湿系统除湿性能之间的关系,为进一步研究提供参考.     

浅析船用转轮除湿空调系统

对空气负荷进行处理,实现能源的节约是转轮除湿空调系统的主要功能。它对低品位能源例如太阳能,工业废热能源等进行利用。就目前来说,我国对于转轮除湿空调系统的研究以陆用为主,大多应用到建筑工程中,而船用转轮除湿空调系统的相关研究相对较少。针对这一现象,本文重点对转轮除湿空调系统在船舶方面的应用进行分析。简要阐述了转轮除湿空调系统的原理,并提出了船用转轮除湿空调系统的构建方案,旨在扩宽转轮除湿空调系统的应用领域。     

船舶货舱通风系统气流组织的数值模拟研究

基于装载风冷式冷藏集装箱货舱内动态负荷的研究,对货舱空间简化后建立了物理和数学模型,模型中充分考虑了船舶动态航行过程中太阳辐射等因素的影响,采用SIMPLE算法对代数方程的分离式进行求解.通过分析送风和抽风两种方式下货舱内气流组织的温度场、速度场分布情况,提出了优化通风量及通风形式的建议.     

船用转轮除湿空调在实际航线中的节能分析

为研究废热驱动的转轮除湿空调在船舶上应用的节能潜力,结合某船5天实际航行过程中的气象参数和海水温度,在分析舱室热、湿负荷特性的基础上,计算舱室的热量,以获取转轮除湿空调系统所需的制冷量.将废热驱动的两级转轮除湿空调系统的能耗与传统船用空调系统的能耗相对比,发现其耗电量仅为传统空调的7.5％～37.6％,可获得显著的节能效果.研究结果表明,两级转轮除湿空调系统在船上具有良好的应用前景.     

挖泥船装舱数值模拟

挖泥船在施工过程中大量泥沙不断进入舱内。如果泥沙装舱过程控制不合理,容易造成挖泥船失去平衡,影响施工进度,甚至发生安全问题。同时,船舱出口在向外排水,一部分泥沙跟随水流流出舱外,造成溢流损失。合理安排装舱操作流程是保证施工安全和减少溢流损失的关键。通过采用MIKE 3 HD和MT模型模拟泥沙进入舱内的运动过程,计算分析不同工况下的舱内泥沙分布和装舱容积曲线。结果表明,MIKE 3模型可以很好地模拟泥沙装舱过程,并且计算速度快,可以用于辅助挖泥船施工操作的事先控制。     

射流送风对地下景观内部湿环境的改善

为了解决某地下景观观赏玻璃内表面的结露问题,在原有混合通风除湿系统基础上,增加射流风口,引入环境低露点空气,并及时排除内部的湿负荷,使得玻璃内表面附近空气湿度下降.通过应用软件对该除湿系统进行了气流组织计算,从速度场的分布可以看出新系统比原系统有较合理的流场.并且运行一段时间后,玻璃下方空气的相对湿度有明显的降低,说明...     

某散货船机舱火灾中轰燃现象的数值计算与分析

利用守恒方程及非线性原理,在考虑辐射换热、对流换热、压力变化的情况下,建立了某散货船机舱火灾中轰燃现象的数学模型.运用四级四阶Runge-Kutta方法进行了数值求解,并对轰燃发生的时间t、碰撞因子、舱内空气消耗等进行了计算分析.结果表明,在t=100 s时发生轰燃,随后系统进入稳定状态,碰撞因子变化趋缓,舱内氧气浓度由快速下降逐渐进入缓慢衰减状态,且在200 s之前,氧气浓度降至10%.在121 s和50 s后,CO2和CO浓度分别增加到3%和1.3%.同时对模型进行了可靠性分析,结果表明,模型对船舶机舱火灾中人员的逃生具有重要的意义.     

基于模型预测的主动式减摇水舱约束控制

由于边舱高度有限,减摇水舱中的流体在水舱内运动时会引起饱和非线性,给舱内流体运动的估计与控制带来困难.针对饱和非线性所带来的控制问题,建立船舶-水舱系统模型,同时基于约束条件设计了模型预测控制(MPC)策略.仿真结果表明,该控制策略在减少主动式水舱高能耗的同时,增强了对水舱内流体的控制,有效提高了水舱系统的减摇效果.     

船艇机舱空气流场数值模拟研究

某船艇机舱温度过高,影响到乘员的健康与动力装置的动力性能.因此,对舱内空气流场研究十分必要.建立了机舱几何模型以及舱内空气流动的数学模型,采用k-ε方程湍流模型对舱内的湍流流动进行描述,对机舱内空气的速度场和温度场进行了三维数值模拟与分析,并对温度场的模拟结果进行了实验验证.验证结果表明,模拟值与测试值最大相对误差为9.2%,其精度能够满足工程需要,该数值模拟方法可用于机舱内空气流动的分析研究.     

舰船防护水舱在接近爆炸载荷作用下响应的理论研究

防护水舱作为抵御反舰武器爆炸破片和冲击波效应的有效手段之一,在舰船防护结构中经常被采用.爆炸冲击波是一种瞬态的作用,水舱在这种瞬态冲击载荷作用下的响应涉及内、外板以及舱内水的相互作用,其响应机理十分复杂.迄今为止人们还没有对其进行比较完整和严格的理论分析.文章通过适当的假设,对防护水舱内外舱壁在接近爆炸载荷作用下的响应机理进行了理论分析,推导出了水舱内、外板的响应计算公式,并做了算例研究.文中的研究对防护水舱这种特殊结构抵御爆炸冲击波的机理有了进一步的理论解释,并对其设计提出了可供参考的依据和原则.     

舰载导弹发射舱内燃气流热效应研究

连续发射导弹后,舰载导弹发射舱内的温度会因发射筒的持续散热而明显升高。当舱内温度升幅超过安全温度后,将造成安全隐患。建立了发射筒散热的数学模型,选取了几种典型的导弹发射模式,对发射舱内时间-温度变化过程进行了模拟计算。计算结果表明,在某些饱和发射模式下,发射舱内温度升速较快、升幅较大,甚至超过规定的安全温度。该方法可以在发射舱工程设计前,为发射筒的隔热设计提供理论依据,同时为导弹发射舱内温度监控方案设计提供技术支持。     

液舱内三维液体非线性晃荡的数值模拟

晃荡是一种非常复杂的非线性液体流动现象,载液船舶的晃荡问题颇受关注,因为在外界的激励下液舱内会产生剧烈的晃荡现象,巨大的晃荡冲击力会造成结构的破坏.文中建立了三维晃荡数学模型及数值计算模型,借助处理自由表面的VOF(volume of fluid)方法对液舱内液体晃荡的自由表面进行追踪,编制程序实现了液舱内三维液体非线性晃荡的数值模拟,并就三维刚性液舱内粘性液体的自由晃荡和强迫晃荡做了分析,讨论了液体不同粘性系数对晃荡的影响.模拟结果证明了三维晃荡理论的可行性.     

舱内液体附加质量对船体振动影响的模型实验研究

基于船体结构模型实验研究了舱内液体附加质量对船体总体振动低阶固有频率的影响.实验以钢质船模为研究对象,采用306DF结构模态分析系统进行实验研究,得到了几种不同装载量下的总体振动低阶固有频率.根据奇点分布法编程计算得到不同舱内水位高度下的附加质量,在进行结构有限元计算的时候考虑了附加质量的影响.将模态实验值与结构有限元计算结果进行了分析比较.     

基于溶液除湿的船舶节能空调装置

文章以船舶空调为研究对象,从绿色船舶的理念出发,提出一种利用尾气热能的船用节能空调装置。该空调系统将热负荷和湿负荷各自独立处理,热负荷由高温冷水(18℃)承担,高温冷水由船舶发动机尾气热能通过溴化锂机组制取;湿负荷由溶液除湿系统承担,除湿溶液再生循环通过缸套余热完成。该设计为舱室温度和湿度环境提供精确控制,能够克服传统空调能耗大,空气品质差等缺陷,为船舶舱室提供清新干净空气,同时可以为船舶节约燃油,也减少了大气污染物的排放。     

客滚船抗风能力的确定

客滚船在大风浪中航行,舱内车辆可能由于过大的横摇而移位,此文在确保船舶舱内车辆系固计算模型成立的基础上,提出客滚船抗风能力的计算模型.计算了车辆装载舱消防水喷淋时舱内积水对稳性影响的变化规律;分析了车辆装载舱消防水喷淋时舱内积水量的增加对抗风能力的影响.对于确定客滚船安全开航的抗风能力,确保安全使用船舶车辆装载舱消防水喷淋系统具有实际意义.     

船舶机舱机械通风数值模拟分析和优化设计

某海监船在进行机舱机械通风效用试验时,发现存在舱内气流分布不均、风速梯度变化较大、部分船员操作和活动区域温度偏高等问题。为解决上述问题,利用CFD技术对该船机舱机械通风系统进行数值分析,并提出机舱气流改进方案。随后,选取优化前、后的典型截面进行分析,指出在保证舱内适当负压的情况下可将机械送风改为机械抽风,从而实现机舱进风量增加50%,并消除舱内气流大漩涡和改善气流组织。此外,还提出可在右舷开一个新增风口,以更有效消除气流漩涡,并降低局部温度。结果显示,该优化方案能够满足海船规范要求且施工方便,对于工程设计具有一定的参考价值。     

舱内爆炸冲击载荷特性实验研究

为探讨舱室抗爆结构设计,采用典型舱室结构进行了舱内爆炸模型实验,研究了舱内爆炸下的冲击载荷及其作用过程,分析了舱内爆炸载荷的强度及舱内爆炸载荷作用下舱室板架结构的失效模式.结果表明:舱内爆炸载荷与敞开环境下的爆炸载荷有较大区别,由于舰艇结构的影响,舱内爆炸下,舱室板架结构承受的冲击载荷除壁面反射冲击波外,在舱室角隅部位还有强度远大于壁面反射冲击波的汇聚冲击波,以及这些冲击波的多次反复作用;舱内爆炸下舱室板架中部结构所承受的初始冲击载荷强度与敞开环境爆炸下壁面反射冲击载荷强度相当,而角隅部位舱内爆炸载荷的强度远大于敞开环境爆炸下壁面反射冲击载荷;舱内爆炸下舱室板架结构的主要失效模式是沿角隅部位发生撕裂失效并发生大挠度外翻变形.