冷凝器内蒸汽相变及流动阻力分析

针对某船用辅冷凝器内工质流动与相变换热特性，对冷凝器内蒸汽的流动换热开展理论建模与数值计算。计算蒸汽流过换热管时压力变化，从而发现局部压阻较大位置，并得到该冷凝器不同阶段下蒸汽冷凝相变过程，最终得出该冷凝器内冷凝水的过冷度。该结果对现工况下冷凝器的试验具有极大的指导意义，并为改善冷凝器结构提供新的思路。     

船用蒸汽蓄热器放汽过程动态特性数值模拟北大核心CSCD

船用蒸汽蓄热器是在极短时间内实现从较大流量供汽能力向极大流量供汽能力转换的关键设备,对船舶蒸汽动力系统安全稳定运行具有重要影响。以船用蒸汽蓄热器为原型,建立三维物理模型,采用两流体模型计算放汽过程中的闪蒸规律,利用标准k-ε方程计算蓄热器湍流脉动形式,并引入指数压降放汽边界条件,进行船用蒸汽蓄热器放汽过程动态特性的数值研究。计算结果表明:在放汽起始阶段,蒸汽蓄热器出现了"虚假水位";放汽过程后期,在蒸汽蓄热器水空间呈现涡流现象,形成了汽水自然对流循环,加强了汽水湍流脉动及沸腾传热效果,其模拟计算结果与试验数据基本吻合。     

船用蒸汽蓄热器放汽过程动态特性数值模拟

船用蒸汽蓄热器是在极短时间内实现从较大流量供汽能力向极大流量供汽能力转换的关键设备,对船舶蒸汽动力系统安全稳定运行具有重要影响。以船用蒸汽蓄热器为原型,建立三维物理模型,采用两流体模型计算放汽过程中的闪蒸规律,利用标准k-ε 方程计算蓄热器湍流脉动形式,并引入指数压降放汽边界条件,进行船用蒸汽蓄热器放汽过程动态特性的数值研究。计算结果表明:在放汽起始阶段,蒸汽蓄热器出现了“虚假水位”;放汽过程后期,在蒸汽蓄热器水空间呈现涡流现象,形成了汽水自然对流循环,加强了汽水湍流脉动及沸腾传热效果,其模拟计算结果与试验数据基本吻合。

     

电解海水防止船舶冷却水系统附着海洋生物

为了保持船舶冷凝器良好的冷却效果,防止其海洋附着生物的附着是很重要的。本文是一篇关于用电解海水防止船舶冷却水系统附着海洋生物的研究报告。其结论如下: (1)铅银(1％)—微铂电极用作电解海水的阳报是合适的; (2)残氯浓度约为0.1ppm就能防止海洋生物在冷却水系统附着; (3)此法对冷却水系统的金属材料如软钢和铜合金不会进一步促进腐蚀; (4)该装置结构简单,操作方便。实船试验,效果良好。     

船舶主汽轮机撤汽管路系统撤汽性能分析

为提高船舶主汽轮机的机动性和热力系统汽水稳定循环特性,明晰船舶主机撤汽过程中撤汽系统性能,以某船主汽轮机撤汽管路系统为原型,基于船舶蒸汽动力系统设计经验分析主汽轮机撤汽系统运行机理,利用CFD数值模拟的方法计算主机撤汽管路系统压力场和流速场的稳态变化特性,结果表明,在主机撤汽过程内,撤汽流速逐渐增大,撤汽温度略有升高,撤汽湍动能和壁面剪切应力快速升高,撤汽压力不断降低,撤汽流量不断升高,由此判定船舶主机撤汽方法满足主汽轮机机动性和热力系统的性能要求,供实船蒸汽动力系统设计参考。     

船舶动力系统中的递归混沌网络

随着现代船舶体积及自身重量的增加其动力系统也随之增加,而现行的船舶动力系统由于存在低频振荡﹑谐振及混沌状态等特性,整个船舶动力系统呈现非线性特性。混沌网络是近年来比较热门的研究动力系统非线性的方向之一,在船舶动力系统中得到很大发展。本文在研究现有船舶动力系统及混沌网络原理的基础上,提出基于递归的混沌网络船舶动力系统模型,通过计算系统的Lyapunov指数来评价动力系统的动力学特性,最后给出仿真结果。     

基于故障树的某型船主冷凝器真空偏低原因分析

主冷凝器是船舶蒸汽动力装置的重要组成部分,其可靠性的好坏直接影响了整个蒸汽动力装置系统的运行状况。在分析了引起主冷凝器真空偏低的原因的基础上,利用故障树理论绘制出主冷凝器真空偏低故障树,并对其进行了定性分析。所得结果有助于装备使用人员和工厂技术人员更快更准地查找故障原因。     

舰用蒸汽动力系统热平衡优化分析及工作特性研究

蒸汽动力装置的汽、水平衡是系统稳定、可靠运行的重要保证。在设计的初始阶段，对蒸汽动力装置进行热平衡计算是至关重要的，它是动力系统顶层设计的重要组成部分。通过对舰用蒸汽动力系统的研究分析，结合舰用蒸汽动力系统的设计要求及使命任务，分析了蒸汽动力系统的组成，论述了系统及相关设备的工作特性及蒸汽参数的计算方法、系统热平衡计算方法，并通过优化分析，提出了热力系统的优化运行方式。     

Fluent在螺旋桨与舵附推力鳍数值模拟中的应用

动力系统是船舶的重要组成部分,随着船舶的高速化、大型化发展趋势,对船舶动力系统的性能有更高的要求,在船舶动力系统中,螺旋桨是一种具有复杂作用力的机构,舵附推力鳍是螺旋桨的尾流能量收集装置,对于改善舰船螺旋桨的水动力性能有重要作用。Fluent是一种计算流体力学CFD的数值模拟软件,广泛应用于各种机械设备如机翼、汽车、风力发电机扇叶等的流体动力学分析。本文首先介绍了Fluent的基本原理,采用面元法建立了螺旋桨的流体动力学模型,并基于Fluent对螺旋桨和舵附推力鳍进行了有限元建模和水动力特性仿真。     

船舶蒸汽管网水力热力耦合计算方法

船舶蒸汽系统水力热力耦合计算是系统设计、管路布置的理论基础。在城市供热管网计算模型的基础上,针对船舶蒸汽系统管网布置错综复杂、管路附件多的特点,考虑蒸汽的可压缩性、管路及附件的摩擦阻力以及散热等特性,建立适用于船舶蒸汽系统管网的水力热力耦合计算模型,并采用标准四阶龙格—库塔（Runge-Kutta）方法对其进行求解。对某型船舶蒸汽系统的3种工况进行水力热力耦合计算,发现计算结果与试验数据最大误差不超过4.1%,满足工程计算的精度要求,表明所提出的方法能很好地应用于船舶蒸汽系统管网的设计优化和计算分析。     

船用冷凝器真空专家控制系统研究

为缓解冷却水温度变化对真空控制系统的不利影响,根据船用冷凝器的工作原理与结构特点,建立冷凝器的数学模型,并设计冷凝器真空的专家控制系统。利用Simulink对冷凝器真空控制系统进行变负荷、变冷却水温度的仿真实验。结果表明,冷凝器真空的专家控制系统能有效地维持冷凝器真空不变。这对冷凝器真空控制系统的设计具有重要的参考意义。     

低速柴油机变流量冷却方法的研究

根据低速柴油机的输出功率,采用变冷却水流量的方法对气缸套进行冷却可有效控制气缸壁内表面的温度,从而改善低速柴油机的工作性能.研究了实现变流量冷却的具体方法,并通过水力计算和实验对所提出的方法进行了验证.其结果表明:目前大多数低速柴油机缸套冷却水系统的设计违背了变流量冷却的宗旨;采用合适的节流装置以及合适特性的三通阀可实现变流量冷却;采用等百分比特性的三通阀和合适的节流装置是实现变流量冷却的较好方法.     

船舶淡水冷却系统流量分配的探析

对船舶淡水冷却系统流量分配问题进行探讨,在常规分支管路流量分配的计算方法的基础上,对该系统的流量分配提出新的流量补偿的计算法,并对实际施工提出建议。     

船舶电气设备高效冷却方案设计

针对船舶电气设备体积大、功耗高、散热差、噪音高等问题,将气液交换器、液冷板、热管等应用到船舶电气设备高效冷却系统中。对该系统的工作流程进行分析,建立电气设备本体、高效冷却系统和监控与保护装置之间的关系,提出船舶电气设备高效冷却方案。在联调试验和船舶电气设备上对该高效冷却方案进行实际应用,结果表明：该系统可提高船舶电气设备的功率密度、稳定性、冷却效率及噪音水平。     

基于喷水降温冷却的舷侧排气系统声学性能分析

对于船舶动力装置喷水冷却式舷侧排气系统,喷水降温装置的开启会使系统内温度发生剧烈变化,因此排气系统内烟气属性会发生改变,进而影响舷侧排气消声系统的性能。文章首先通过Fluent获得喷淋冷却前后舷侧排气系统的流体动力学计算结果,改变冷却水流量后又得到消声系统在不同喷水流量下的温度场;再将CFD计算结果作为求解排气系统传递损失的计算输入,得到了冷却水喷淋前后舷侧排气系统的声学性能,从而获得喷水降温冷却可以提高整个系统在低频段的消声性能的结论。该结果可为今后舷侧排气系统紧凑化设计提供参考。     

某型船用蒸汽动力装置加装除盐装置的可行性分析

针对某型船用蒸汽动力装置盐度过高的现状,分析影响其水质的主要因素,并据此提出在其冷凝器后和造水机后加装除盐装置的新构想。通过分析得出在造水机后加装除盐装置方便可行,并依此设计1台除盐装置。设计计算表明,加装除盐装置能使日用水柜水质提高近50倍,冷凝器后凝水总含盐量下降22％,基本上解决盐度过高的问题。     

非结构化网格在印尼亚齐电厂温排水模型中的应用研究

印尼亚齐(ACEH)电厂取水口温升是判断工程平面布置方案优劣的关键。应用局部加密的非结构化网格建立了平面二维潮流温排水数学模型。该模型能很好地描述复杂地形,既保证了工程区域水动力计算精度,也减少了计算量。在水动力计算过程中考虑了洋流和季风等长周期动力因素,研究了温排水在这种长周期动力条件下的扩散规律。计算了不同布置方案条件下温排水的影响范围,对不同布置方案进行了评价。     

基于GO法的船用反应堆设备冷却水系统DPSA研究

DPSA(dynamic PSA)与传统的PSA相比,能够很好的解决包含时间、过程变量以及人员操作行为等动态因素方面的问题。根据船用反应堆设备冷却水系统的原理和运行特点,基于GO法原理创建了操作符互备自投门,并导出互备自投门的可靠性参数随时间变化的状态转移方程,从而建立了设备冷却水系统的DPSA动态计算模型。分析结果表明:该模型可以合理地分析计算设备冷却水系统的不可用度随时间的变化。     

基于Matlab/Simulink的低功率汽轮发电机组系统仿真研究

针对一种低功率汽轮发电机组进行仿真研究，建立了汽轮机、发电机、冷凝器等设备以及水和水蒸汽热力计算的数学模型，建模以单通道、一维集总参数模型为基础，仿真模型的建立基于Matlab7．0／Simulink6．0。针对汽轮机甩负荷、冷凝器常见故障以及外部蒸汽机动性变化时汽发电机组的准稳态特性进行了仿真计算。计算结果表明，所得到的结论基本符合理论分析及现有的科技资料。论文的目的是希望建立一个能够描述低功率汽轮发电机组基本热力特性的仿真模型，展开系统的准稳态及动态特性等基础性研究工作，为热力系统的定量化设计提供分析手段。     

基于变流阻系数的船舶海水冷却管网水力特性研究

准确计算管网摩阻系数,对具有复杂流态船舶流体管网的优化设计、运行、管理及工作特性实时调节和准确计算都有重要意义。本文提出采用“变流阻系数”方法,在计算中实时更新任意迭代时步的各管网分支流阻系数,基于图论理论,在MATLAB软件中编程实现。理论计算与实验结果进行了对比,两者具有较好的一致性。研究发现,相比定流阻系数方法,利用变流阻系数网络解算算法对船舶海水冷却管网进行水力分析,可以大大减小解算误差,提高解算精度。