某柴油机SCR系统的设计计算与优化

文中应用STAR—CD对某型柴油机尾气SCR系统不同方案的流动和压力损失、湍动能分布,以及对催化器内部不同方案的化学反应进行了计算与分析．结果表明：综合考虑催化结果和实际安装,4种方案中第2种方案的效果较好．它为同类柴油机采用SCR系统进行NO,的排放控制提供了参考．     

现代船舶机舱火灾研究综述

对船舶机舱发生火灾的主要原因及特点进行了阐述,表明船舶机舱火灾研究的重要意义,并对目前国内外船舶机舱火灾的研究现状、研究方法、防火目标及所采用的安全措施等进行了总结,同时对机舱火灾的研究前景进行了展望。     

基于水面边界的小尺度柴油池火焰高度及其周期振荡频率特性研究

以水面为边界的燃油燃烧常出现于海洋表面浮油的就地燃烧及各类工业生产过程中由于燃油泄漏而导致的火灾安全事故中.以柴油为燃料,针对直径为D=9.5 cm小尺度的圆形油池,分别以水层厚度1、2、3 cm为边界,对0.5～1.7 cm不同油层厚度的燃油火焰特性进行实验研究,从火焰形态学角度对火焰高度及其振荡频率进行分析,研究结果表明:火焰高度与水层厚度L_w和油池厚度L_0有较强的耦合关系,并基于经典的Thomas模型,建立适用于不同水层厚度边界的油池火焰高度预测模型.同时,以不同水面为边界的油池火焰振荡均呈现了周期性的收缩和膨胀特性,但其振荡频率却与L_0D/L_w之间存在反比例关系.     

某高速艇用柴油机涡流燃烧室节流通道的优化计算分析

基于ECFM－3Z燃烧模型建立高速艇用涡流室柴油主机工作过程模型．在经过台架试验验证模型可靠性的基础上,详细分析了不同连接通道倾斜角下上止点前后5°CA时刻的燃烧室内流场的分布情况和上止点后15°CA时刻缸内的温度分布云图,以及由此得出的涡流燃烧室缸内燃烧过程的变化情况．结果表明：连接通道倾斜角度越大,涡流室内的能量损失越小;主燃室内的混合气速度越高,燃油与空气混合的越好．当倾斜角度由35°增大到45°时,缸内压力升高0.37 MPa,温度上升65 K且燃烧重心提前,NOx 排放上升,碳烟排放下降,功率得到提高．综合考虑,选择45°连接通道倾斜角对高速艇用柴油主机最为有利．研究结果为涡流室柴油机在高速艇上的应用提供参考．     

多层结构船舶机舱火灾烟气充填数值计算

应用大涡模拟技术，建立了多层结构船舶机舱火灾的过滤平衡方程组与Smagorinsky亚格子模型。采用二阶有限差分法对空间变量进行离散，采用显式二阶预估校中法对流动变量进行离散，采用显式二阶Runge-Kutta法对时间变量进行离散，分别求解了速度场、温度场、烟气浓度与烟气层高度，比较了多层结构与单层结构船舶机舱火灾烟气...     

混流式喷水推进泵导叶的反问题设计及 数值验证

采用反问题设计方法,在满足设计流量、转速、扬程、推力等参数的条件下对原始导叶进行重新设计,以提高喷水推进泵导叶性能。通过调整叶片载荷分布,构造了前、中、后3种加载形式,获得了相应的导叶形状。使用计算流体动力学方法,在额定工况下对所得导叶进行数值模拟,选择最优结果并在多工况下进行数值计算并验证推力。计算结果表明:前载型导叶流道较短,可有效抑制角区分离,额定工况下导叶效率达到94.95%,喷泵效率较后载型提升2.14%,扬程高出设计参数3.24 m,变工况条件下推力均高出设计要求。计算结果验证了反问题设计方法的可行性及有效性。     

外载荷作用下船舶推进系统非线性动力学分析

以某船推进系统为研究对象,应用有限元和子结构缩减法,建立了包含主机、轴系、螺旋桨及简易轴承座的船舶推进系统非线性多体动力学模型。对该系统在额定功率下燃气压力和螺旋桨激振力的作用进行了多体动力学计算。分析了螺旋桨、轴系等的受力情况及位移随曲轴转角的变化。结果表明,艉轴后轴承处轴系受力与位移呈现两端大中间小的分布情况,螺旋桨竖直向下位移最大值为2.86mm,轴向位移最大值为1.18mm,相对角位移最大值为0.087rad。该方法为分析和提高船舶推进系统可靠性及其优化等提供了重要参考。     

某船舶推进系统的固有振动特性计算与分析

以某船整个推进系统为研究对象,基于有限元方法,建立了推进系统的有限元模型,计算分析了该推进系统固有振动特性,得到其固有频率和固有振型.结果分析表明:该推进系统的模态振型以螺旋桨和艉轴弯曲变形为主,在52.2 r/min的转速下,该推进系统发生共振.这为推进系统的结构优化提供了参考.     

某散货船机舱火灾中轰燃现象的数值计算与分析

利用守恒方程及非线性原理,在考虑辐射换热、对流换热、压力变化的情况下,建立了某散货船机舱火灾中轰燃现象的数学模型.运用四级四阶Runge-Kutta方法进行了数值求解,并对轰燃发生的时间t、碰撞因子、舱内空气消耗等进行了计算分析.结果表明,在t=100 s时发生轰燃,随后系统进入稳定状态,碰撞因子变化趋缓,舱内氧气浓度由快速下降逐渐进入缓慢衰减状态,且在200 s之前,氧气浓度降至10%.在121 s和50 s后,CO2和CO浓度分别增加到3%和1.3%.同时对模型进行了可靠性分析,结果表明,模型对船舶机舱火灾中人员的逃生具有重要的意义.