船用汽轮机空心叶片除湿特性数值分析

通过数值仿真对船用汽轮机低压级空心叶片区域的水滴运动情况进行计算,分析比较了在不同粒径和不同进口汽流速度情况下水滴的运动规律,并通过VOF方法揭示了槽内液膜的流动特征,得出采用空心叶片开槽是较好的除湿措施。     

船用海水淡化装置膜片式负荷调节阀特性CFD数值模拟

利用CFD数值仿真软件Fluent,对船用海水淡化装置膜片式负荷调节阀的流动特性进行了数值模拟,计算和分析了不同弹簧刚度条件下,调节阀开度及流量随进口压力变化的特性,为合理选择弹簧刚度,从而满足不同调节特性的要求提供了设计依据和指导.     

船用梳齿密封流场与泄漏特性数值分析

通过数值仿真对船用梳齿密封的流场情况进行计算,分析比较了梳齿平台密封、梳齿交错密封和斜齿交错密封的压力分布、速度分布情况,揭示了密封腔室内的流动特征,得出了各自的泄露特性,为选择合适有效的汽封结构提供了依据.     

船用增压锅炉燃油雾化器流动特性数值研究

为进一步提高船用增压锅炉的燃烧效率,明晰增压锅炉机械式燃油雾化器的雾化特性,建立船用增压锅炉机械式燃油雾化器的三维模型,采用标准k-ε湍流模型计算雾化器流场的湍流结构,基于CFD数值模拟的方法,得到在不同进口油压下雾化器关键性能参数的分布规律,分析表明,船用锅炉机械式雾化器的喷油口部位动能损失最大,承受流体冲击和剪切作用最强,极易诱发低频振动及结构损坏。     

纵向船用气囊下水过程数值分析

以某大型散货船下水为例,开发了气囊下水静态模拟分析程序.首先对常规船台下水进行了验证计算,采用大型通用船舶设计软件FORAN的下水模块进行了计算对比,结果一致.在此基础上对某7万吨级散货船进行了气囊下水的过程计算,程序考虑了囊体材料特性和气囊变形的力学特性,可方便地校核船舶气囊下水过程中的危险工况、船体浮态等.与已有文献结果比较,证明其实用性,可用于预报下水过程,提高气囊下水安全性.     

船用主电源工频波动的诊断与分析

轴带发电机组的轴系较单独柴油机发电机组的轴系要复杂得多.轴系中任一动力装置组件出现故障,都将引起船舶电站电源的故障.文中就某船在码头试车中主电源工频大幅波动进行分析研究,采用测量轴系的瞬态转速,成功诊断出工频波动的原因,为排除工频波动指明了方向,所述的方法对诊断发电机组系统的故障有一定的参考价值.     

船用主电源工频波动的诊断与分析

轴带发电机组的轴系较单独柴油机发电机组的轴系要复杂得多。轴系中任一动力装置组件出现故障，都将引起船舶电站电源的故障。文中就某船在码头试车中主电源工频大幅波动进行分析研究，采用测量轴系的瞬态转速，成功诊断出工频波动的原因，为排除工频波动指明了方向，所述的方法对诊断发电机组系统的故障有一定的参考价值。     

液舱内流体晃荡特性数值研究

本文利用VOF法对矩形液舱内液体晃荡进行数值计算。首先对舱内无任何隔板时液体晃荡作了模拟,并与相关文献中的实验结果进行了比较;然后在舱底中间设置一道不同形式的防晃隔板,对液体晃荡进行了计算。从结算结果看,本文提出的方法可以用于分析液舱内液体的运动和载荷,为设计合理的液舱结构形式提供理论依据。     

船用螺旋管换热器热工及水动力特性数值研究

为明晰船用螺旋管换热器内流体流动传热规律及其流致振动特性,提高运行效率及安全性能。本文建立船用螺旋管换热器三维模型,采用流固耦合方法进行换热器热工及水动力特性数值模拟,借助流致振动预测方法计算得到与流致振动密切相关的流体冲击能量变化特性。计算结果表明,螺旋管上、下游管间出现回流现象,极易导致杂质沉积;螺旋管上、下管壁对流传热系数小,管壁温度高,易诱发爆管现象;基于流体冲击能量变化特性,流体能量在螺旋管区域呈波峰值,且螺旋管侧管壁冲击能量高于上、下管壁,可以预测螺旋管侧管壁承受流致振动破坏较严重,实际试验数据验证了本文数值结果。     

船用蒸汽蓄热器放汽过程动态特性数值模拟

  目的  船用蒸汽蓄能器可为船舶大型汽力装置提供推力,为保障其安全稳定运行,有必要研究其在大负荷释能扰动条件下的热力不平衡特性。  方法  根据船用蒸汽蓄能器的特点,建立热力非平衡释能模型。通过对比仿真数据与实验数据,验证热力非平衡释能模型的准确性。采用数值模拟分析大负荷释能扰动下船用蒸汽蓄能器的热力非平衡特性,揭示非平衡分数、非平衡压差和非平衡温差等关键表征参数的分布规律。  结果  计算结果表明,在蒸汽蓄能器的释能过程中,由于水介质的导热系数低,水温传导变化速率滞后于压力响应速率,所以蓄能器内会发生自发闪蒸现象,导致蓄能器的释能流量、压力及温度表现出强烈的热力非平衡状态。  结论  研究成果可为实船蒸汽蓄能器释能过程的优化设计提供数据参考。     

船用离心泵低频振动特性分析

为了控制舱室辅机设备对船体振动及声辐射的影响,针对离心泵的机脚在0~400 Hz内的振动特性问题,建立离心泵的流体域和结构域有限元模型,采用流固耦合方法分别对几种工况的流动进行仿真,得到离心泵在不同工况下的机脚振动加速度。结果表明,离心泵蜗壳一侧的机脚在叶频和叶频2倍频处的振动比转频处的强烈;每个机脚只需提取一个节点的振动数据就可满足振动特性的分析要求;对于蜗壳一侧的机脚,远离离心泵出口侧的机脚振动加速度级比靠近出口侧的机脚大4.89 d B;离心泵机脚在转频、叶频以及叶频2倍频处的振动在1.20 Q工况时呈下降趋势。     

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。

     

船用液动阀误动作分析与解决方案

在分析船用液动阀误动作产生原因的基础上,系统加装液单向阀．该单向阀由接头式阀体、锥形阀芯、弹簧等组成,具有结构简单、安装方便的特点,用于现用液压系统的改造,能有效防止液压设备压力波动相互干扰、液压冲击.     

船用液货控制系统设计

介绍了一种液货船的计算机集成控制系统架构。该架构将液货船液货系统和压载控制纳入统一的智能化管理平台中,实现了液货船的高度智能化。     

船用螺旋桨叶片振动辐射噪声数值分析

  目的  为获得空间不均匀流场诱发的螺旋桨振动随其固有频率的变化关系,进行实验研究。  方法  实验获得两种几何外形相同而材料不同的七叶大侧斜螺旋桨在不同工况下的动应变。实验中的空间非均匀流场由螺旋桨上游400 mm处布置的4阶或6阶尾流窗产生。在尾流窗下游100 mm处布置激光多普勒测试系统,测得流场的轴向速度分布。利用贴在桨叶不同位置的应变片测试系统测得桨叶振动应变。  结果  获得了桨叶振动随螺旋桨转速与尾流窗变化的规律,在均匀来流条件、4阶和6阶不均匀来流条件下,动应变频谱的最大峰值分别出现在轴频、4倍轴频和6倍轴频处。明确了非均匀流场激励下桨叶固有模态对其振动响应的影响,当6倍轴频激励力的频率与塑料桨的固有频率一致时发生共振,桨叶振动的幅度最大。  结论  本研究表明设计人员设计螺旋桨时,除关注其水动力性能外,应考虑其固有频率的影响。     

船用离心泵减振改进数值模拟分析研究

根据某型船用离心泵存在的振动较大问题,通过对设备振动测试数据的分析,针对离心泵所具有的特点,并结合工程实践,提出了造成设备振动偏大的可能原因.基于CFD性能预报的现代设计方法,对该泵进行了降低振动的改型设计.其改进方案的CFD性能预报结果表明,泵内流动的不稳定性得到了明显改善.     

大型船用轴流风机流场数值仿真及其气动噪声源特性研究

基于Realizable k-e双方程湍流模型,利用CFD软件建立了某型船用轴流风机内部流场的仿真模型,分析了转速1460rpm时,不同工况下轴流风机出口压力和效率随流量的变化关系,深入研究了叶轮区域的气体流动的压力和速度的分布、形成过程及相互关系。分析发现,在叶片叶顶区域,由叶顶间隙涡形成的叶顶间隙噪声是该轴流风机的主要气动噪声源;湍流强度与声功率级具有较为一致的分布趋势,湍流强度是影响噪声分布的重要因素。研究结果对分析大型船用轴流风机气动噪声产生机理具有参考价值,并为降低其噪声提供依据。     

船用齿轮传动装置声振特性分析

为研究船舶齿轮啮合声振特性,本文以某船用齿轮为研究对象,建立齿轮啮合噪声模型,同时考虑齿轮啮合刚度、啮合间隙、轴承支座弹性刚度等因素,建立齿轮啮合动力学模型。在计算过程中,采用刚柔耦合动力学计算方法对齿轮啮合动力学响应进行计算。将齿轮啮合动力学响应与噪声分析模型相结合,可有效得出齿轮啮合过程中的声振特性,为船舶结构设计提供参考。     

船用小型汽轮机危急保安器特性分析

针对船用小型汽轮机常用的超速危急保安器结构特点，从偏心式飞锤、压紧弹簧及整个保安器三个方面对力学特性和运动特性进行了分析，获得了脱扣前、脱扣后及复位过程的特性，并得出了调整垫片厚度对脱扣转速的变化规律，可为汽轮机机组安全运行提供保障。