水分对港口煤炭粉尘起动风速的影响研究

为了量化港口煤炭粉尘起动过程中水分产生的影响,采用风洞实验测定含水率变化对粉尘颗粒起动风速的影响。结果表明,水分含量的变化对粉尘颗粒起动风速有影响,且对不同粒径颗粒的影响程度不同;当含水率达到一定数值时,较小颗粒的起动风速明显增大。根据实验数据建立了水分作用下粉尘颗粒起动风速的数学模型,经验证相关性优于传统模型,实测值与理论计算值基本一致,可以定量评价不同水分条件下粉尘颗粒的起动风速。     

Measurements of threshold values for incipient motion of sediment particles with two different erosion devices

For studies on sediment transport processes experimental data on the erosion behaviour of sediments are necessary. Because of significant differences in experimental setups and subsequently in resulting values comparisons and, where possible, correlations between methods are required. This study presents measurements with two different erosion devices (straight flume and microcosm erosion chamber), which were used for the determination of critical shear stress velocities for sandy submarine sediments and sieved sediment fractions. An approach is presented to convert measured current velocities into shear stress velocities via roughness length values and drag coefficients under hydrodynamically smooth and transitional turbulent flow conditions. The results from both devices show a good agreement and the measured erosion threshold values fit to established correlations between critical shear stress velocity and grain size. In the grain size range below 200 µm results for naturally composed sediments are influenced by effects caused by the silt- and clay fraction. Sieved sediment fractions in this grain size range tend to show lowered erosion thresholds in relation to the Shields' curve.     

变态河工模型垂线流速分布不相似问题的初步研究

变态河工模型垂线流速分布不完全相似的问题早为人所知 ,但其偏差有多大至今未有定量研究 ,对此进行了初步分析 ,指出变态模型表层流速偏大而底层流速偏小 ,即流速垂向分布梯度增大     

深水软体排铺设全过程质量控制技术

长江南京以下12.5 m深水航道整治工程和畅洲标段软体排铺设范围内泥面高程最深-42.9 m、实测最大流速2.1 m/s,已铺设软体排最长超过640 m。针对深水大流速工况下超长软体排铺设测量控制问题,采用全过程质量控制技术,从软体排铺设前、铺设过程中及铺设后进行全过程控制,经过在深水软体排中的应用,所有排体搭接宽度、整体质量满足设计要求。     

多普勒计程仪测流速精度考核试验研究

针对现有的计程仪对水测速精度考核方法抗外界干扰能力差的问题,文章提出了一种可减小风速风向和洋流影响的多普勒计程仪测流速精度考核新方法,该方法的核心思想在于“顺-逆”和“逆-顺”2个航程的计程仪速度平均矢量值与GPS速度矢量平均值相等.通过公式推导,给出了该方法抗洋流流速流向、风速风向等外界因素干扰的特性原理,并通过测流速误差分析计算,得到该方法相对于合速度标量消流法的高精度特性.最后,通过海上试验结果,验证了该方法的精确性和有效性.     

基于三元可控速度矩法的水下航行体推进泵参数化设计方法

随着水下航行体对推进器高性能和低噪声要求与日俱增,迫切需要研究适用于水下航行体的推进泵.本文选出影响水下航行体推进泵水动力性能的主要参数,基于三元可控速度矩方法,编写Matlab程序对推进泵进行参数化设计,并结合CFD数值模拟方法进行设计优化与试验验证.CFD计算结果表明模型泵水力效率能达到83%,达到设计目标并准确把握了设计工况点,验证了本方法的可靠性,为开发高性能水下航行体推进泵奠定基础.     

天然气发动机曲轴箱爆炸模拟及分析

为了验证船用天然气发动机曲轴箱的设计强度能否承受最恶劣爆炸工况下的超压,利用CFD计算软件对曲轴箱内燃料-空气混合气体爆炸后果进行了数值模拟。现有的CFD计算方法普遍采用等效气体云模型,其中最新的Q9模型能够综合考虑气体膨胀率和层流燃烧速率对爆炸后果的影响,应用广泛。然而在曲轴箱等高拥塞度受限空间内发生的气体爆炸,火焰传播猛烈且燃烧状态复杂,对于这种情况采用Q9模型来进行模拟会造成结果的不准确,为此基于荷兰应用科学院(TNO)多能法在现有模型的基础上推导了适合曲轴箱内爆炸模拟的等效气体云模型。通过与试验数据的验证对比发现,新模型在高拥塞度较小容积受限空间中的计算结果精度较高,误差在20%以内,且混合气体越接近理想状态(化学计量浓度),该模型的计算精度越高。以某典型船用天然气发动机曲轴箱为例,采用新的等效气体云模型计算了最恶劣爆炸工况下曲轴箱内的超压分布,并导入有限元软件进行了强度评估。评估结果表明：曲轴箱内最大应力的位置发生在结构强度较弱的油底壳处,应力峰值为361.257MPa,油底壳采用Q235材料,该应力已超过其许用应力,该部分结构无法承受最恶劣爆炸工况下的超压,因此如不安装防爆阀,需在设计时对曲轴箱油底壳结构进行适当加强。     

柴油喷雾与LPG/柴油混合喷雾的对比研究

以ZH1105W柴油机为模型,采用Jaynes等人提出的雾化液滴尺寸和速度联合数目分布函数,对柴油喷雾和LPG/柴油混合喷雾的燃料液滴尺寸和速度数目分布进行了对比研究;采用液滴蒸发和碰撞模型对液滴尺寸理论数目分布与试验结果进行了对比研究。液滴尺寸和速度联合数目分布的研究结果表明,随着液体喷射速度的增大,液滴尺寸数目分布曲线向小颗粒偏移。随着液滴尺寸的增大,较大颗粒的液滴速度数目分布曲线的峰值先明显增大,到达中等尺寸后又明显减小。由于LPG/柴油混合燃料的闪急沸腾喷雾对燃料液滴具有突爆的加速作用,L30速度分布曲线的峰值速度比柴油的明显增大。累积的液滴尺寸分布和速度数目分布研究表明,由于混合燃料的闪急沸腾喷雾,L30尺寸数目分布曲线峰值相对于柴油向小颗粒方向偏移,L30的峰值大于柴油的峰值。说明L30喷雾所产生的小颗粒液滴多于柴油,雾化质量提高,碳烟排放得以大幅度降低。L30速度分布曲线的峰值比柴油略小一些,且略微向大速度方向偏移。说明与柴油相比,L30燃料较大速度液滴的数目略有增加。液滴蒸发和碰撞模型对于石油液体燃料的研究是可行的,对于液化气体燃料与石油液体燃料的混合燃料的研究,模型还有待于进一步改进。     

破片侵彻作用下的波纹夹层板横舱壁结构响应分析

主流大型舰船的横舱壁结构以加筋板型式为主,但加筋板受制于其单层结构特点,较难提出新的设计.设计一种波纹夹层板,将其应用于大型舰船的横舱壁结构.采用有限元软件建立简化数值模型,研究在高速破片侵彻作用下的波纹夹层板横舱壁结构动态响应和破坏机理,并与传统单层加筋板横舱壁结构进行比较.结果 表明,应用波纹夹层板,横舱壁结构的抗...     

进风不均匀翅片管式蒸发器的模拟

建立了翅片管式蒸发器的稳态仿真模型,根据此模型编制了稳态传热仿真程序,模型考虑了风速分布的不均匀性,建立了三个二维风速分布模型,分析了风速不均匀性对换热器性能的影响．