蒸汽旁排减压装置中斜孔设计与性能分析

针对船用汽轮机旁排装置体积过大,在舱室中设置困难的问题,利用数值仿真方法对孔板节流孔板进行流动计算分析,并采用斜孔节流的方式尝试改善该问题,增加单级孔板的减压能力。研究结果表明,斜孔的使用能够有效增加减压装置的减压能力,增加倾斜角度、减小通流孔直径、增加斜孔板厚度均能够使得斜孔板的减压能力随之增加。     

船用增压锅炉过热器内流场数值模拟与流量分配规律研究

针对某船用增压锅炉过热器结构复杂的特点，用PRO／E建立了过热器内蒸汽空间的整体三维模型，选择更合理的边界条件，以流体力学基本方程组和标准的k—ε双方程湍流模型为数学模型，对不同结构参数的过热器蒸汽流场分别进行了整体三维数值模拟，直接得到并联各管蒸汽质量流量分配规律。分析、归纳并验证了影响流量偏差的各种结构因素。计算结果表明，该型过热器采用细密管束沿集箱轴向均匀进汽，并将第二、三流程沿炉膛宽度方向分隔成三部分的特殊结构，能显著减小各部分的流量偏差与热负荷偏差，并利用倾斜挡板减缓了集箱腔体内沿流向的静压下降幅度，使流量偏差与炉膛热负荷分布保持一致。挡板形状和流程布置方式有利于减小过热器管束的壁温差异。当保持过热器的其它结构特征（流程布置方式、挡板型式、管束引入引出方式和位置等）不变时，流量分配不均匀性取决于单位集箱长度上的支管总横截面积与集箱横截面积之比，以及支管平均长度与集箱长度之比两个参数，前者越小，或后者越大，则支管流量分配越均匀。计算方法和结果对于过热器结构优化设计有重要参考价值，并为建立流量偏差同结构参数之间的通用性关联式奠定了基础。     

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。

     

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。     

不同运行条件下船用蒸汽蓄热器充汽过程动态特性数值模拟

船用蒸汽蓄热器的充汽过程是复杂剧烈的汽液两相热质交换过程,具有瞬时充汽量极大、热负荷波动剧烈的特点,其充汽特性直接关系到舰船蒸汽动力系统的运行稳定性。根据船用蒸汽蓄热器的运行条件,采用考虑汽液两相蒸发与冷凝的两流体模型和热相变模型,进行不同初始水位和压力下船用蒸汽蓄热器充汽过程动态特性的数值研究。计算结果表明：在充汽流量一定的条件下,蒸汽蓄热器初始水位越高,导致蓄热器压力越小、蒸汽温度越低;蒸汽蓄热器初始压力越大,造成蓄热器压力越大、蒸汽温度越高;在充汽起始阶段,蒸汽蓄热器初始压力越大,蓄热器水位和压力波动越剧烈。     

两种充汽模式下船用蒸汽蓄热器动态性能数值模拟

为给船舶蒸汽动力系统设计提供技术支撑,采用考虑蒸发和冷凝的热相变模型描述蒸汽蓄热器汽、液两相的热质传递规律,并结合缓慢充汽和快速充汽计算边界条件,基于CFX实现不同充汽模式下船用蒸汽蓄热器动态性能数值模拟。计算结果表明：在缓慢充汽起始阶段,船用蒸汽蓄热器水位波动大,最终水位保持平稳且略有升高;缓慢充汽过程中,船用蒸汽蓄热器的压力和温度均呈先快速上升再下降的变化规律;在快速充汽过程中,蒸汽蓄热器的压力和温度均呈先快速上升再下降的变化规律,计算结果与试验数据基本吻合。     

含添加剂的溴化锂水溶液吸收蒸汽数值模拟

在BrLi水溶液加入一定量的醇作为添加剂,可以显著的增强其传热传质的能力,通过数值模拟的方法,模拟静态池中含添加剂的BrLi水溶液的表面吸收蒸汽过程,描述这一传热传质过程中BrLi水溶液的吸收表面及溶液内部的速度流场、温度变化．     

船用蒸汽冷却器建模与仿真

船用蒸汽冷却器是直流锅炉蒸汽动力装置的重要设备.在启停与低功率运行工况下能保证蒸汽动力装置的安全.针对船用蒸汽冷却器控制系统的建模应用,介绍了1种简化的蒸汽冷却器数学模型,为蒸汽冷却器控制系统的设计提供了仿真验证对象.采用VC++6.0编制了仿真程序,利用龙格库塔法对数学模型进行解算.对数学模型进行仿真试验和理论分析,...     

船用锅炉蒸汽压力系统的模糊免疫神经网络PID控制设计

在船用锅炉系统中,蒸汽压力是影响整个燃烧系统的一个重要因素.保持蒸汽压力恒定是船舶锅炉控制系统的一个重要指标.文章有机结合模糊控制、神经网络控制和免疫算法的优点,提出了基于免疫的模糊神经网络控制策略,仿真表明用该方法控制锅炉蒸汽压力的优越性.     

增压锅炉火焰图像采集系统研究

增压锅炉是船用蒸汽动力装置的重要组件,对炉内燃烧火焰进行实时监测很有必要.本文通过设计安装接口和密封装置以及彩色火焰探测器,将3支彩色火焰图像探测器布置在前后炉墙的观火孔处,运用专业采集软件摄取炉内火焰图像,并通过图像采集卡将火焰辐射图像保存至计算机中,为进行图像处理、分析和炉膛温度场计算奠定基础.现场试验表明,该火焰采集系统运行稳定,可以对炉内火焰图像进行不间断在线采集.     

舰用增压锅炉动态特性仿真分析

以某舰用增压锅炉为研究对象,结合船用常压锅炉的试验数据,建立了适合增压锅炉的数学仿真模型．模型中对流受热面及管外介质烟气流动传热遵循质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程及金属蓄热方程,采用集总参数法,分别建立了舰用增压锅炉各部分的数学模型,并进行了微小动态参数变化的仿真分析．     

增压锅炉冲击响应计算研究

增压锅炉作为船体内较为重要的设备之一,其抗冲击性能直接关系到舰船的生命力和战斗力。论文基于ABAUQS软件Dynamic/Explicit模块,用船体-设备一体化和非一体化两种分析方法对增压锅炉进行水下爆炸载荷作用下冲击响应进行时域分析。非一体化分析时设备载荷输入来自一体化分析设备基座的响应结果,经过BV规范的方法转换成的等效加速度三角波。设备-船体一体化分析和非一体化分析的增压锅炉响应对比分析结果表明非一体化分析时设备的响应偏小,用于分析设备的抗冲击能力偏于危险,建议采用舰船-设备一体化分析方法对舰船设备进行抗冲击能力分析。     

某舰用锅炉防腐治理研究

某舰用锅炉管束腐蚀是影响蒸汽动力舰艇正常使用的重要因素,文章通过对管束腐蚀原因的分析,提出对锅炉采用防潮保温技术可以有效缓解锅炉管束的腐蚀状况。根据该思路,通过对中修舰艇锅炉现状的研究,提出对锅炉烟囱盖进行密封性改装即可达到锅炉防腐目的。通过对舰艇的实际改装,验证了该技术的应用价值,并在同类舰艇中推广该技术。     

增压锅炉燃烧熄火原因分析及解决方案

增压锅炉采用了增压燃烧技术,炉内燃烧更为剧烈,烟气温度更高,容积热负荷更大,烟气流速更快,很容易出现燃烧不稳定、熄火等现象,文章针对某船后舱2台增压锅炉很长一段时间内经常发生燃烧熄火故障,给出了故障现象,进行了原因分析,提出了解决方案。经检修,熄火故障已圆满解决。     

利用DDAM方法分析舰用增压锅炉抗冲击特性

舰用设备的抗冲击能力关系到舰船生命力,是舰船抗冲击研究的重点.文中对动态设计分析方法(DDAM)进行详细介绍,采用DDAM对某舰用增压锅炉进行抗冲击分析,计及增压锅炉不同工作状态下内压变化对冲击响应的影响,计算结果得到了增压锅炉的抗冲击特性,表明工作状态使设备抗冲击能力降低,但DDAM分析工作应力对冲击响应的影响比较保守.本文旨在对舰用设备抗冲击分析设计提供参考.     

增压锅炉与涡轮增压机组匹配特性仿真分析

考虑涡轮增压机组与增压锅炉的配合工作关系,基于热能动力系统通用仿真平台SimuWorks,解决了烟气涡轮和压气机的流体网络解算问题,开发了增压机组与增压锅炉两者联合工作的仿真模型,通过实验数据验证了仿真模型的正确性,在此基础上研究分析了环境温度和锅炉负荷变化等对增压锅炉与涡轮增压机组的稳动态匹配特性的影响.计算结果表明,机组加速动态过程辅助汽轮机需补充的功率远大于稳态工况的功率平衡计算值.本文的仿真结果可为涡轮增压机组与增压锅炉的匹配设计提供参考.     

Research on pattern recognition for marine steam turbine rotor axis orbit

The structure ,function and recognition method of an axis orbit auto-recognizing system are presented in this paper. In order to make the best use of information of format and dynamic characteristics of marine steam turbine axis orbit, the structure and functions or neural network are applied to this system,which can be used to auto-recognize axis orbit of the system turbine rotor using BP neural network     

船用增压锅炉烟气净化器实验系统及分析方法

通过对增压锅炉净化器净化机理和特性分析,构建了气固两相流动实验系统,选取树脂、EPS聚苯乙烯球、小米等3种固体颗粒作为实验材料,对某型船用增压锅炉烟气净化器样品和新研制产品在不同运行工况下的净化效率及阻力特性进行了系统的模拟实验研究,着重介绍其实验系统及分析方法。