船用发动机进气滤清装置的设计探讨

本文论述了随着航空发动机改装用作舰船动力装置的发展趋势，迫切需要良好的进气滤清系统以保证发动机无故障有效运行和有比较经济的使用寿命，作者以理论和实践相结合的高度精辟地论述了现代筋骨和发动机进气滤清装置的设计要邻，并给出了实船试验实例。     

船用燃气轮机进气系统气动特性

  目的  研究风向变化对燃气轮机舷侧进气流场稳定性、均匀性、流动阻力损失的影响,通过仿真研究验证该形式是否满足燃气轮机的进气要求。  方法  采用CFX对燃气轮机进气流场进行数值模拟,通过设定不同的进气角度,对比不同进气状态下其对进气系统内流线分布、前进气百叶窗、侧进气百叶窗及进气系统出口的总压分布、前进气滤清器和侧进气滤清器截面的速度分布,研究不同进气方向下燃气轮机进气的均匀情况。  结果  仿真结果表明,进气角度的不同会导致前进气和侧进气的掺混剧烈程度不同,而在配置了该进气系统之后,前、侧进气角度不同引起的不均匀性在流经进气稳压室后会得到较大改善,从而使得下游流动更加均匀。  结论  研究结果对燃气轮机舷侧进气系统的设计具有一定的指导意义。     

船舶进气系统进气特性的数值研究

采用三维数值模拟的方法,对某船舶进气系统整体气路进行求解,研究中考虑消音器、竖井、进气蜗壳等结构。采用定常方法研究百叶窗、滤清器、消音器等结构的阻力对进气系统的影响,结果表明所采用的模拟各结构阻力的方法是有效可行的。采用非定常的方法研究外界条件变化对进气系统进气能力的影响,并得到前后压差随测点位置和外界条件的变化规律。     

舰用大型进气装置动力特性研究

进行舰用进气装置系统的动力特性分析可以解决结构在使用中遇到的振动导致变形过大等问题,并为结构优化设计起指导作用.从舰用进气装置动力特性的研究需要出发,论述了动力特性分析的理论基础,以某大型进气装置为对象,针对激励环境、固有特性及动力响应进行了试验研究.提出了适合于船载复杂结构的有限元分析技术,通过试验计算的对比分析,验证了分析方法的可行性和准确性,并指出了进气装置固有特性和动力敏感度的特征.     

变工况下舰用进气系统综合模拟实验台气动特性研究

为获得某新型舰用燃气轮机进气系统综合模拟实验台的气动阻力特性,本文利用实验与数值相结合的方法研究了其气动特性及流场特性。首先在实验台上完成不同工况下的模拟实验,进行气动参数的采集,并计算对应工况下的内部流场,分析各截面上总压损失分布及流阻特性。结果表明,在不同工况下该进气系统内部流场主流区流动平稳均匀,各部分总压损失较小且分配合理,且设计工况阻力系数最小。该新型舰用燃气轮机进气系统综合模拟实验台具有良好的气动特性。     

犍为船闸输水系统布置

犍为船闸是岷江高等级航道的重要节点工程,其有效尺度220 m×34 m×4.5 m（长×宽×门槛水深）,设计水头19 m。结合枢纽总体布置,按照规范要求,研究确定犍为船闸采用闸墙长廊道、闸底横支廊道的分散输水系统形式,并经水力学计算及模型试验验证。结果表明,输水系统的布置和阀门开启方式合理,闸室泊稳条件以及上下游进、出水口的水流条件良好,满足船闸灌泄水时的水流条件及输水系统安全运转要求,达到预期目标。     

侧后结合进气装置外流场数值研究

为探索一种新型侧后结合进气装置在船舶行驶过程中受不同风向影响下的性能,应用三维数值模拟方法结合标准k-ε模型,采用多面体网格在保证计算精度情况下得出两侧百叶窗关键气动参数的分布规律,并对比分析了不同风向下外流场结构的变化情况。计算结果表明,在保证两侧百叶窗进气流量相仿时侧向一侧气动参数变成正弦分布关系,变化幅度明显高于后向一侧,而后向一侧气动参数分布规律性较差但气动差异性小,而百叶窗口旋涡强度较高。     

水下系统布置方案研究

水下开发项目中,水下系统布置方案的选择不但关系到整个水下开发的资本性支出,而且对后期的投产使用的运营也有显著影响。该文针对南海某水下项目水下布置方案进行了研究和分析,并主要介绍了各种布置方案的优缺点和对后续运营的影响。     

MANB＆W主机遥控气动装置计算机故障分析系统研制

运用故障树分析(FTA)和故障效应分析(FEA),从系统化角度建立镜像对称故障矩阵模型,实现对MANB&W主机遥控气动装置的计算机故障信息流分析与查询.所研制的应用程序具有多文档、多窗口图文界面.     

燃气轮机进气系统过滤结构数值模拟

针对某型燃气轮机陆上试验的进气系统,布置不同过滤结构模型,采用CFD数值模拟计算方法,分析了三种过滤结构对进气系统流场、燃机进口空气速度均匀性、总压损失等参数影响。结果表明：在低进气流量下,过滤结构产生的总压损失占据主导位置,随着进气流量的增加,进气室稳压室向燃机进口直管收缩产生的压损更为明显。两侧分布式过滤结构降低了燃机进口空气速度的不均匀度,并有效降低了总压损失。     

自流冷却系统引水装置水力性能研究

为提出先进船舶自流冷却系统引水装置的定量设计原则,参照水泵性能描述方法,提出自流扬程的概念,用自流扬程和附加阻力描述引水装置水力性能。基于伯努利方程和边界层方程的计算分析表明,为提高自流扬程,引水装置吸入口应垂直于来流且高于边界层厚度。基于冲量定理进行计算分析并结合三维仿真计算结果表明,为平衡自流能力和附加阻力,引水装置的入口流速与航速之比宜设计在一定区间内。实船计算结果验证了本文设计方法的正确性。     

信息融合系统性能测评指标和方法研究

针对某信息融合系统给出了评估方案,并基于概率统计提出了一个由9个指标及其测试模型构成的性能评估指标体系,开发了测试软件。用户使用结果表明,本文提出的评估指标和测试方法能够对该类融合系统做出比较全面准确的评估,满足了用户进一步改进融合系统设计的需要。     

极地环境下船舶进风系统的设计

对于极地运输船舶,寒冷环境条件下的设计是船舶和其自身系统设计的重要部分,在空调通风设计方面,为了保证空间内部温度维持在0℃以上,整个进风系统的设置按照总体要求,区域划分,在进风口处均有防冻措施,如设置防冻百叶窗等。根据不同加热类型的选择,加热功率的计算,考虑安装方式和空间等因素的情况下,对住舱、服务处所、机器处所设置了电加热、蒸汽加热及乙二醇加热等方式,以满足进风的温湿度要求,达到系统防冻的目的。文章对我国“雪龙2”号船的通风系统设计进行总结研究,为今后极地运输船舶的通风系统设计提供参考。     

泵站进水流道对泵性能影响的研究

水泵站是重要的水利设施之一,而进水流道是大型水泵装置的一个重要组成部分,是泵站前池和叶轮室之间的过渡段,承担着水泵进口流场的整流作用,使水流更好地转向和加速,尽量满足水泵叶轮室进口所要求的水力设计条件。采用三维定常RANS方程和重整化群RNG紊流模型对进水流道、水泵叶轮室的水体进行数值模拟计算,分析进水流道对水泵性能的影响。计算结果显示:不同类型的进水流道对水泵内部流场、叶片压力分布及水泵特性(功率、扬程、效率)等方面均有影响。     

杭甬运河集装箱港口布局方案研究

运用层次分析法对杭甬运河集装箱港口布局进行规划研究,通过对港口腹地经济环境、集疏运网络、港口资源、港口服务管理水平、港口地理位置和投资等因素的权重分析,得到了以杭州港区为杭甬运河的主枢纽港,宁波海河联运港区和绍兴港区为重要港口,萧山港区、柯桥港区、上虞港区和余姚港区为一般港口的布局方案,其中主枢纽港和重要港口应以建设集装箱专用码头为主,其余应建设多用途码头。其结果对杭甬运河集装箱运输的发展具有重要的参考意义。     

某型船舶进气道阻力特性预测与结构优化

进气道阻力的大小直接影响舰船动力装置的工作性能。对某型船舶的进气道进行流场数值计算;建立进气道流场离散模型,利用计算流体动力学(CFD)软件FLUENT求解描述进气道流场的Navier-Stokes方程组,并对其进行变工况及结构优化分析。结果表明:随着竖直隔板开口距离的增大,阻力系数逐渐减少;通过加装水平整流板可以减少局部阻力系数并最终降低整个进气道阻力损失;与原设计结构相比,优化后阻力系数下降达8%以上;进气道阻力特性受进气温度影响也不可忽略,当进口温度由15℃升高至40℃时,原模型进气道阻力系数增加8.5%。     

气动载荷对半潜式海上风机运动响应的影响分析

以DeepCwind海上风机为研究对象,利用有限元软件ANSYS AQWA进行风机频域水动力数值仿真分析,得到水动力参数以及幅频响应曲线,将得到的水动力参数导入到FAST软件中,对风机气动-水动-锚泊系统的时域耦合运动分析。在此基础上,讨论了气动载荷对于半潜式风机运动响应的影响。结果表明,气动载荷对于半潜式风机运动响应的影响较大且不可忽略,横摇,横荡以及首摇运动随着气动载荷的增大而增大,垂荡运动随着气动载荷的增大而减小,风作用在叶片上所产生的气动阻尼削弱了垂荡运动,增强了横荡、横摇和首摇运动。     

基于CFD不同AUV艇体阻力性能研究

为了研究不同类型AUV艇体阻力性能特点以及十字舵和整流罩附体对总阻力的影响,在充分研究4种艇型型线的基础上,建立几何模型,选取标准k-ε,RNG k-ε,SST k-ω湍流模式,通过CFD对艇体进行阻力数值模拟。结果表明,十字舵引起的艇体阻力增加比例大约在10%~20%,且随着展弦比的增加而呈减小趋势,直径与艇体最大直径相当的整流罩引起的艇体阻力增加比例大约在40%~50%;流线型BLUEFIN阻力增加值随航速变化较大,而钝性BLUEFIN阻力增加值几乎不受航速的影响,AUTOSUB型AUV阻力性能最优,AUTOSUB和HUGIN适合中高速航行,REMUS和BLUEFIN适合低速航行。     

原型系统HLA接口设备技术研究

在基于HLA的仿真系统中,将已有的原型系统接入HLA联邦执行是一个普遍存在的问题,该问题涉及到“如何保证两种机制不同的系统能够进行正确的交互,同时又能够充分利用HLA仿真机制的优点”,该问题具有一定的复杂性。给出了作者对该问题的分析结果,提出了一个基于时间控制不受限时间管理策略的解决方案。