下倾管-垂直立管严重段塞流数值分析

运用计算流体力学(CFD)软件ANSYS FLUENT对下倾管-垂直立管系统中出现的严重段塞流现象进行多工况数值模拟,根据液塞形成过程图和弯管处的速度矢量图揭示了液塞的形成机理,并结合XY面的相分布图和监测得到的压力脉动变化图划分出了3种典型的严重段塞流流型。为了抑制严重段塞流现象,提出了“下倾管”注气法,最后通过数值模拟的方式来加以验证。结果表明：采用“下倾管”注气法后,管系内的严重段塞流现象被明显削弱,产生了具有高频低振幅脉动特征的稳定流型,对管网系统稳定性的影响较小。     

大气湿度对柴油机缸内工质热物性参数的影响

将有关热物性参数计算表达式嵌入KIVA-3软件中,这些参数包括压力、温度、比热容、比热比、比焓、导热系数、动力粘度、音速、压缩系数和普朗特数。通过改变进气成分,计算进气含湿量分别为0,5,10和20 g/kg时柴油机燃烧过程中缸内工质热物性参数的变化规律。计算结果表明,大气湿度对燃烧温度、比热容和普朗特数影响较大,对压力、比热比、比焓和音速影响较小,对压缩系数影响很小。含湿量增加,在高温时动力粘度和导热系数两者稍微增加。     

含气率对多相混输泵内气液两相分布规律的影响

为了探究含气率对多相混输泵内气液两相分布规律的影响,本文基于标准的k-ε湍流模型和时均N-S方程,对不同含气率下混输泵内的流态进行数值计算,分析了混输泵内不同位置处的气液两相分布规律。结果表明：不同压缩级动叶轮进口截面到出口截面的气相体积分数从轮毂至轮缘逐渐变小,同时叶轮靠近轮毂处、轮毂至轮缘中间位置处以及轮缘处的最大气体体积分数位置将随着含气率的增加而增加。另外在离心力的作用下混输泵动叶轮内越靠近轮缘液相越集中,越靠近轮毂气相越集中。此研究结果为提高多相混输泵的混输性能和运行效率提供了参考。     

支撑参数对船舶轴系-轴承-基座系统振动特性影响研究

针对支撑参数改变轴系振动特性问题,建立轴系-轴承-基座系统分析模型,研究轴承支撑刚度、基座支撑刚度等支撑参数对系统振动固有特性、振动传递特性的影响规律,并提出轴系减振设计参数控制方向。分析结果表明:轴系横向振动模态频率对轴承刚度、基座刚度在某些区间较为敏感;轴系横向振动部分稳定模态频率不随支撑参数改变;螺旋桨轴承强基座刚度、弱轴承刚度,有利于降低螺旋桨横向激励力通过轴系向螺旋桨轴承的传递;舱内油润滑轴承支撑参数改变对降低螺旋桨轴承处的振动传递影响较小。     

支撑参数对船舶轴系-轴承-基座系统振动特性影响研究

针对支撑参数改变轴系振动特性问题,建立轴系-轴承-基座系统分析模型,研究轴承支撑刚度、基座支撑刚度等支撑参数对系统振动固有特性、振动传递特性的影响规律,并提出轴系减振设计参数控制方向。分析结果表明：轴系横向振动模态频率对轴承刚度、基座刚度在某些区间较为敏感;轴系横向振动部分稳定模态频率不随支撑参数改变;螺旋桨轴承强基座刚度、弱轴承刚度,有利于降低螺旋桨横向激励力通过轴系向螺旋桨轴承的传递;舱内油润滑轴承支撑参数改变对降低螺旋桨轴承处的振动传递影响较小。     

张紧器的结构参数对顶张式立管动力响应的影响研究

本文针对带液压气动式张紧器的顶张式立管,综合考虑浮式平台-张紧器-立管之间的运动关系、液压气柱的张力-冲程非线性关系、立管的真实截面布置以及采油树的作用,建立更加符合工程实际的三维有限元分析模型,并通过与实验结果对比验证了该模型的正确性。基于该有限元模型,研究了张紧器的结构参数对顶张式立管动力响应的影响。结果表明:活塞和活塞杆的直径以及高压气体的初始压强对立管的动力响应影响最大;低压气体的初始压强以及液压气柱和立管之间的夹角对立管的动力响应也有重要影响;在相同的环境条件下,高压气体和低压气体的初始体积对立管的动力响应的影响较小。     

模型参数对水下两相冲压式发动机内推力影响的数值模拟研究

基于均质平衡流理论,考虑两相混合物的速度滑移,对水下两相冲压式发动机内流场进行了数值模拟,分析了水下两相冲压式发动机的内部结构参数变化对水下两相冲压式发动机内推力的影响。在给定来流速度条件下,发动机内推力随着进水道入口截面直径减小而增大,但是增幅减小,内推力随通气量的变化趋势没有改变;内推力和使内推力达到最大值的通气量最佳值随着进水道出口截面直径增大而增大;内推力随着喷管出口截面直径增大而增大,而通气量最佳值则减小;单独改变发动机进水道、混合室和喷管的长度以及混合室出口截面直径对发动机内推力的数值和变化趋势没有显著影响。     

水深对FPSB多点系泊系统特性的影响研究

针对某服役于南海海域的大型"浮式处理与补给基地"(FPSB),采用准动态方法对其辐射状系泊系统展开多方面研究。采用三维势流理论计算了FPSB的水动力性能,获得系泊定位分析所需的附加质量、势流阻尼、船体慢漂载荷以及船体运动RAO。分析水深对FPSB多点系泊系统定位能力的影响,研究不同水深条件下,船体的偏移和系泊缆张力的特性。计算表明,水深对系泊系统的几何特征、定位性能均产生一定影响;此外,当水深变化引起系泊系统的定位能力减弱而无法达到规范要求时,还给出相关的解决措施,为实际工程操作提供有价值的参考。     

不同方式下汽轮发电机参数的获取对电力系统仿真的影响

以一台300MW大型汽轮发电机为例,分别按照"场"、"路"两种不同方法计算了其相关参数,并讨论了两种计算方法的区别及意义.最后,通过对"单机--无穷大系统"模型进行扰动仿真,证明了按照"场"方法计算得出的参数更适用于电力系统的动态仿真.     

基于连续梁桥短线法施工控制的结构参数敏感性分析

从连续梁桥短线法施工控制基本思想出发,以崇启跨江大桥50 m跨引桥短线法施工控制项目为背景,建立有限元模型模拟全桥施工,对连续梁桥成桥线形影响较大的5个结构参数进行敏感性分析。得到各个参数变化时,对结构成桥线形和结构应力的影响,提出影响主梁预制与安装线形的主要因素,以进一步提高梁段预制和安装的精度。     

Numerical study on the dynamic response of a truncated ship-hull structure under asymmetrical slamming

Dynamic response of ship-hull structure under slamming has tracked widespread attention in the marine structural design. However, our understanding on the dynamic characteristics largely relies on the symmetrical slamming cases. This paper presented a preliminary numerical investigation on the dynamic response of a truncated ship-hull structure under asymmetrical slamming based on the uncoupled CFD-FE method. Asymmetrical slamming loads were predicted through combining the seakeeping analysis and CFD method. In there, three kinds of motions (vertical, horizontal and roll motions) of 2D ship sections were obtained through the seakeeping analysis and then the slamming pressure was predicted through simulating the water entry with various motions based on CFD method. The dynamic response was analyzed through finite element method. Numerical predictions including ship motions, slamming loads and dynamic analysis were validated against published experimental data and numerical calculations. The characteristics of asymmetrical slamming loads were analyzed showing obvious asymmetry in space, and the dynamic characteristic of the ship bow structure was further clarified through discussing the deformation and stress distribution. These results are useful for readers for better understanding the dynamic characteristics of the bow structure under slamming.     

能量回馈型四象限电力电子负载在船舶电力系统动模试验中的应用

目前,随着船舶综合电力系统的发展,船用负载设备类型的增多导致目前交直流动模试验室无法真实模拟系统动态特性。为研究和分析能量回馈型四象限电力电子负载船舶电力系统动模试验的应用,本文通过分析四象限电力电子负载的拓扑结构和控制方式,在Matlab/Simulink仿真平台和动模试验室中分别进行了能量回馈型四象限电力电子负载相关功能试验。仿真和试验结果表明,能量回馈型四象限电力电子负载能够模拟不同类型的负载以及不同电压、功率等级的电源,并且在模拟负载时,能够将吸收的电能高效地反馈回电网,不仅可以提高工作效率,还能够起到节约电能的目的。     

弹性系统设备振动与基础阻抗特性关系分析研究

采用四端参数法分析弹性系统振动速度响应系数与基础阻抗之间的关系,建立在非刚性基础条件下设备振动响应的数学模型,并绘制了相应的曲线族,最后还对分析结果进行了总结说明.计算结果对于预估机械设备的振动响应量级、解决弹性系统隔振效果评定等问题具有重要的参考价值.     

导管参数对导管桨水动力性能的影响研究

基于CFD数值计算,计算19a导管与Ka4-70桨敞水性能。研究了导管长度,前缘形状以及导管与桨之间的间隙变化对导管桨敞水性能的影响。计算结果表明,导管能够改善螺旋桨尾流。对于导管长度,存在最优长度使得导管桨敞水性能最好。19a导管前缘形状是最优的,改变前缘形状会降低导管桨的敞水性能。当间隙在一定范围内,导管与螺旋桨之间间隙越小,敞水性能越好。非对称上下间隙对导管桨的敞水性能影响较小。     

基于ANSYS大型同步电机电磁场分析与参数计算

本文研究了基于ANSYS的大型凸极同步电机电磁场分析与参数计算的问题。根据电机一对极的求解区域,建立了电磁场分析的物理模型和数学模型,采用有限元法求解了同步电机空载时的气隙磁密分布和电枢反应时的磁场分布,计算了空载特性、额定工况下的饱和同步电抗和不饱和同步电抗,为电机的工程研制提供有价值的参考。     

全球航海智能系统导航的特点

全球航海智能系统用于船舶导航,不但使船舶导航的自动化程度得到了进一步提高,减轻了驾驶人员的劳动强度,而且也大大提高了船舶航行的安全性。     

不同集装箱码头装卸系统下最优堆垛高度分析方法

介绍了一种简单的方法,用来估计在不同技术系统,不同土地面积以及经营成本下的集装箱码头作业效率。论述了此种理论以后,并通过实例的计算分析加以验证。     

基于声学无限元法的加筋圆柱壳声振特性研究

以无限长圆柱壳体为研究对象,基于声学无限元法利用数值计算方法对其结构外声场进行分析,对加筋圆柱壳的振动和远场水下噪声特性进行研究,讨论外壳厚度、内壳厚度、托板厚度、型材尺寸等结构参数对壳体表面振动均方加速度级及远场辐射声压级的影响。结果表明:改变外壳厚度参数对其表面振动均方加速度级及远场辐射声压级影响最大。