GT28燃气轮机工业/船用衍生的技术策略研究

GT28燃气轮机是1台带动力涡轮的三轴燃气轮机,性能良好。通过对其工业/船用衍生应用与发展研究策略的分析,全面勾画出其技术发展网络及主要关键技术,明晰其应用和发展技术途径,提出当前应重点开展燃气轮机发电模块(船用/陆用)、天然气增压机组、间冷循环燃气轮机的应用与发展研究工作。在此基础上将会全面推进GT28燃气轮机的工业/船用衍生应用与发展。     

共同结构规范下的散货船结构分析

结合船舶设计过程中的经验反馈,在共同结构规范(CSR)的基础上详细讨论了散货船结构分析的要点,例如破损强度,组合屈曲,卷筒钢板加强等规范强度分析和直接规范有限元强度分析。     

基于免疫克隆算法的航母编队配置研究

现代航母编队运行成本昂贵,合理编队能降低运行成本,达到效益最大化。本文提出了采用免疫克隆算法（ICA）的航母编队方法,该方法使用层次分析法确定航母编队各候选舰只各项作战性能的权重,然后采用免疫克隆算法进行航母编队配置,以达到编队配置效益最大化的目的。实验结果表明,与使用传统的线性规划方法相比,采用免疫克隆算法进行航母编队配置能获得相同的效果,但比线性规划更有计算和解决复杂问题的优势,是一种高效的航母编队配置方法。     

强风下有帆商船航行性能的研究

Ships which have large structures above water surface, such as pure car carriers (PCCs) and container vessels, have large speed reduction by wind pressure. In the present study, the running speed of a large PCC with two or more sails for using wind power is simulated. The simulated results demonstrate that the ship can keep a constant service speed even in winds of 20m/s except head and bow winds. This sail system can shorten annual average navigation time by about 4 hours per voyage.     

燃气向心透平的非定常流动特性研究

以燃气为工质的向心透平常用于微型燃气轮机系统中,有着重要的工程应用价值。本研究关注燃气向心透平的非定常流动特性,基于一台功率等级为1MW,转速为30000rpm的燃气向心透平,首先进行了热力设计,得到了其关键位置的燃气工质热力参数及透平的模型尺寸。其次基于三维粘性数值模拟计算的方法,采用SST k-ω湍流模型及六面体结构化网格在商用软件CFX中对燃气向心透平进行了定常与非定常气动计算,详细分析了其气动特性及非定常流动状况。最终,分析了这一燃气向心透平的非定常气流激振力在时域及频域分布,并准确评估了其流量、扭矩、功率及效率等关键参数。     

面向复杂环境的LNG码头合理布局规模仿真案例分析

LNG船舶通过限制性航道进出港时须采取一定的管控措施,具有显著的排他性,布局LNG码头时须确定合理的码头规模,以保障港区各类船舶通航效率。基于多智能体复杂系统的混合模拟仿真建模方法,以宁波舟山港六横港区南侧岸线新布局LNG码头研究为例,建立不同的仿真情境,通过设定的指标进行评价分析,研判在一定通航管控措施条件下六横港区南侧LNG码头合理布局规模,为港口码头布局和岸线合理利用提供决策依据。     

喷孔位置对船用天然气发动机燃烧及排放影响的模拟研究

为了探究天然气与柴油喷孔位置对天然气发动机燃烧和排放的影响,基于L23/30天然气发动机,建立了柴油引燃天然气的发动机模型,利用CONVERGE软件对燃烧过程和排放进行模拟分析。模拟结果表明：由于天然气与柴油喷孔位置变化的影响,会导致柴油引燃天然气在空间的变化,因此对发动机的燃烧和排放造成了影响,通过对比不同喷嘴间的距离和不同喷嘴分布的设计方案得出,采用中心对称设计时获得了较好的燃烧和排放性能。     

双壳型船体结构稳态温度场和温度应力

用简化解析方法和有限元数值方法,分析了双壳型船体货舱区域在运载高温液货时的稳态温度场;根据船体结构的温度分布,用有限元法计算了其温度应力,同时与货物压力、海水静动压力、总纵弯矩等载荷作用下的结构应力做了比较。研究结果表明：在货舱结构温度场分析中用简化分析方法和有限元数值方法所得的计算结果相当一致;高温液货大幅度增加船体结构的纵向应力和横向应力,同时加剧结构不连续处的应力集中;槽型舱壁可以有效地释放     

自卸式远洋散装水泥运输船特殊结构强度分析研究

以远洋散装水泥运输船为研究对象,采用三维有限元分析方法及ＤＮＶ船级社的ＳＥＳＡＭ结构计算软件,从船体结构强度、船舶振动预报和船体结构温度应力等方面对该型船结构设计的多项技术难点进行了详细的计算和评估。并且着重对大型散装水泥运输船间断内底板、中纵舱壁以及高腹板旁桁材等特殊结构的受力状态及应力分布进行分析和探讨。为自卸式散装水泥运输船的结构优化设计提供技术支撑。     

液舱旋转射流惰化模拟及优化

为探究气体惰化机理,提高惰化过程效率,对卧式椭球状LNG液舱的气体惰化过程进行数值模拟与优化。采用从椭球状液舱端部直流射流、旋转射流和混合射流的进气方式,分析气体射流流场结构和惰化效果,探究不同进气方式对惰化过程影响的机理,并提炼其惰化优化方案。结果表明：在进气流量一定时,旋转射流的惰化效果优于直流射流和混合射流,这是由于旋转射流会产生更大的进气扩张角,可大幅减少惰化死角的存在,有利于在储罐内部形成推移式惰化;旋转射流相对直流射流可节省40.4%氮气量和惰化时间,相对混合射流可节省26.2%氮气量和惰化时间。旋转射流优化方案可减少氮气耗量并节省惰化时间,提高惰化过程效率,具有较高的经济性,对于实际LNG液舱的气体惰化过程具有重要指导意义。