船用发动机排气消声器抗冲击性能优化研究

传统的发动机排气消声器易受到最大等效应力过大的影响,因此需要对发动机排气消声器的抗冲击性能进行优化。通过拆分消声器的内部模型图,构建消声器的有限元模型并进行简化以及约束消声器的自由度;通过冲击衰减指数函数的计算以及根据消声器本身的结构特点,对支座的垫板位置进行优化。最后,根据延长消声器爆距的长度,绘制冲击外载荷曲线求取峰值,完成消声器抗冲击性能的优化。仿真实验结果表明,优化后的消声器在距爆炸点60 m与40 m时,不会受到影响,距爆炸点30 m处时会发生塑性形变,说明优化后的消声器抗冲击性能得到了提升。     

船舶发动机排气消声器强度性能测试研究

排气消声器是船舶动力系统的重要组成部分之一,它能够对发动机产生的噪声进行消除,并使排气更加畅通。船舶在水中航行时,不可避免地会受到冲击,这是一种非周期性运动,受到冲击作用的影响,排气消声器可能会产生变形,所以要求应用于船舶上的排气消声器必须具备足够的强度,从而确保其能够承受一定的冲击。因此,对排气消声器的强度性能测试成为一项非常重要的工作。对排气消声器的强度进行测试时,要选择合理的强度理论,在此基础上进行仿真计算,通过仿真结果对强度进行评价。     

特种发动机排气放空消声器设计及性能分析

分析了某特种发动机的排气噪声特性,指出其频谱形状是以低频和高频为主的马鞍形,提出有效的解决措施是安装排气放空消声器。综合运用节流降压、扩张室膨胀、导流、吸声和小孔喷注排气的原理,为该特种发动机设计了一个排气放空消声器。计算结果表明:该消声器能显著地降低发动机排气口的气流速度和空气动力性噪声,在宽频段内具有良好的消声性能。     

排气消声器声学性能计算

为了考查三维波对消声器声学性能的影响,分别使用一维和三维方法计算消声器的传递损失,并同现有的实验结果进行比较。结果表明,一维理论只适用于截止频率以下的低频计算,而三维有限元法能准确计算任意频率下消声器的声学性能。     

提高柴油机排气消声器消声性能的试验研究

针对柴油机排气消声器，将流体计算软件用于阻力特性分析，并采用对试验件进行静态放声试验的方法，优化消声器的声学设计以提高消声效果。     

舰船船型航行性能的多学科设计优化应用研究

舰船船型航行性能设计及优化是舰船总体设计的重要部分.针对以往迭代式的多方案船型设计及优选效率较低、难以获得全局最优解等不足,引入多学科设计优化方法,开展船型航行性能优化.以DTMB 5415标模船型阻力、耐波性和操纵性等综合优化为例,介绍船型多学科协同设计优化的一般过程,建立以典型性能指标为优化目标的数学模型,获得了综合航行性能明显改善的船型方案,验证了多学科设计优化在船型设计中的应用潜力.研究成果可为工程船型设计提供有益参考.

     

神经网络优化PID舰船发动机自动控制

使用传统舰船发动机控制方法控制时,因其控制参数均为固定设置,无法随发动机参数变化而变化,导致控制方法的响应与实际控制信号出现较大偏差,影响了控制方法的稳定性和灵活性。针对以上问题,研究神经网络优化PID的舰船发动机自动控制方法。构建发动机闭环增益的PID结构后,设计神经网络自动控制器。利用遗传算法对神经网络PID自动控制器参数进行整定,降低控制器响应控制信号时的超调量,完成对舰船发动机控制方法的设计。通过与传统模糊PID控制方法的对比实验,证明了研究的控制方法能够有效降低24.31%的超调量,并且相比传统方法研究的方法的正弦跟随特性更佳,即神经网络优化后的自动控制方法具有更好的稳定性和灵活性。     

水消声器声学性能仿真分析研究

在水管路系统中，安装水消声器是降低管路系统辐射噪声有效方法之一。采用SYSNOISE软件，用数值模拟的方法对多种结构形式的水消声器声学性能（传递损失）分别进行了研究。有限元预测的传递损失分别与一维解析解和边界元法的计算结果进行了对比，结果显示，用SYSNOISE分析水消声器声学性能是正确的。     

沃尔沃改进发动机性能

仅在新式D3、D4、D6发动机平台,以及应用在DP和DPR上的两款新式弦外挂机投产12个月后,沃尔沃对外宣布这些发动机的升级版已研制成功,此外一款全新的安装在43—50英尺（12—15米）支架上的9升船用发动机也问世了。     

舰船船型航行性能的多学科设计优化应用研究北大核心CSCD

舰船船型航行性能设计及优化是舰船总体设计的重要部分。针对以往迭代式的多方案船型设计及优选效率较低、难以获得全局最优解等不足,引入多学科设计优化方法,开展船型航行性能优化。以DTMB 5415标模船型阻力、耐波性和操纵性等综合优化为例,介绍船型多学科协同设计优化的一般过程,建立以典型性能指标为优化目标的数学模型,获得了综合航行性能明显改善的船型方案,验证了多学科设计优化在船型设计中的应用潜力。研究成果可为工程船型设计提供有益参考。     

水管路消声器声学性能的时域计算及分析

将三维时域CFD方法应用于计算和分析水管路消声器的声学性能。对于直通穿孔管消声器与横流穿孔管消声器,在不考虑水的流动时,传递损失的时域CFD方法计算结果与频域有限元法计算结果吻合很好。时域CFD方法进而被用于研究流速对穿孔管消声器消声特性的影响。计算结果表明,介质流动增大了消声器的传递损失,特别是在高频区域;消声器的传递损失随流速的增加而增大。     

水管路消声器声学性能的时域计算及分析

将三维时域CFD方法应用于计算和分析水管路消声器的声学性能.对于直通穿孔管消声器与横流穿孔管消声器,在不考虑水的流动时,传递损失的时域CFD方法计算结果与频域有限元法计算结果吻合很好.时域CFD方法进而被用于研究流速对穿孔管消声器消声特性的影响.计算结果表明,介质流动增大了消声器的传递损失,特别是在高频区域;消声器的传递损失随流速的增加而增大.     

水面舰船多学科设计优化

多学科设计优化(MDO)被认为是目前处理海洋结构物设计的有效方法.中国船舶科学研究中心也开展了将多学科设计优化应用于船舶设计的研究.上一篇文章从船舶设计研究人员的角度出发对多学科设计优化的理论进行了介绍并且对一条发表了的国外舰船的模型进行了优化.在本文中,作者对国内的一艘实船的概念设计建立了多学科设计优化模型,该模型包括快速性、操纵性和船中剖面的总纵强度分析,它有37个设计变量,9个约束和两个目标.iSIGHT9.O被用来集成这些模块并执行优化,最终找到的优化设计不仅提高了该船的快速性,同时减小了船中剖面的截面积.     

船舶柴油机排气熄火消声器试验研究

本文主要介绍船舶柴油机排气熄火消声器的试验研究情况。实验室台架试验与实船使用结果表明,本项试验研究确定采用的湿式卧、立型熄火消声器不仅对于降低柴油机排气温度、熄灭排气中的火焰与火花具有十分明显的效果,而且在降低排气噪声及排气除尘防污方面也有一定的作用。另外,安装此类熄火消声器对柴油机的运行特性基本上无不良影响。因此,本项试验研究取得的成果具有推广应用价值。     

基于舰船发动机转子热应力的快速启动优化

热应力是制约舰船发动机转子快速启动的重要因素。为研究快速启动过程对发动机转子热应力的影响规律,文章针对舰船发动机转子的最大热应力采用了遗传算法对发动机快速启动过程进行优化。以发动机转子快速启动过程中的热应力为目标函数,将快速启动过程非单调性参数化,基于遗传算法和结构力学分析,搜索最优解。研究表明,优化后的快速启动过程可使发动机转子的最大热应力值降低11%,该优化方法对快速启动过程中发动机转子的热应力控制具有指导作用。     

船舶消声器设计原理

基于传统型船用扩张式排气消声器,根据扩张式排气消声器的基本特性来设计消声器,使其能够满足消声效果好,阻力损失小,重量轻,体积小要求。并分析影响柴油机排气消声器消声性能的各种主要参数,以及如何正确选取消声器各主要参数的方法。     

LNG"老化"影响发动机性能试验研究

分析LNG“老化”的原因，根据LNG“老化”现象的实质，在CNG中掺加不同比例的乙烷模拟了LNG的“老化”结果，利用AVI-501发动机燃烧分析仪记录LNG“老化”后对发动机运行的影响，结果表明，LNG“老化”后，发动机的燃烧性能将会发生改变，特别是爆压将会增加，因此，在燃用LNG作为发动机的燃料时，LNG的“老化”现象必须得到重视。     

燃油系统参数优化对双燃料船用发动机性能的影响

基于4190ZLC-2型船用中速柴油机,利用AVL FIRE仿真软件建立天然气/柴油双燃料发动机燃烧高压循环模型;采用一次回归正交试验设计方法对燃油系统5个参数进行优化,建立以油耗率和NO_X排放量为目标函数的数学预测模型,进而找出油耗率和NO_X排放量最优的参数组合。结果表明:建立的油耗率、NO_X排放量数学预测模型精确度较高,预测值与仿真值误差低于3%,可用于参数优化匹配研究;优化后的油耗率和NO_X排放量相比正交试验设计最优组合分别降低约3.8%和98%;油耗率最小的参数组合为:70%-0-355.15 K-0.223 MPa-22.6°CA(天然气替代率-EGR率-进气温度-进气压力-喷油提前角);NO_X排放质量分数最低的参数组合为:67%-12.5%-336.55 K-0.205 MPa-21.88°CA(天然气替代率-EGR率-进气温度-进气压力-喷油提前角)。