Characteristics of gas explosion loads and structural responses of blast wall on FPSO

Gas explosions generally cause catastrophic damage to surrounding structures and humans. The application of blast wall can effectively prevent the damage. The uniform explosion load is widely used in assessing structural response, but it cannot represent the non-uniform characteristic of actual explosion pressures. The main contents of this paper are to study the effect of gas cloud characteristics on explosion pressure distribution, and analyze the effect of non-uniform loads on structural responses. The results reveal that the explosion loads have strongly spatial inhomogeneous when explosion scenarios have large sized cloud or long combustion distance. By establishing the overpressure-probability exceedance curves for uniform loading method and distributed loading method, based on the given accident frequency several design loads are determined. The structural responses of blast wall under design loads are assessed based on explosion evaluation acceptance criteria. It can be seen that the use of uniform loading method underestimates the structural response and misjudges the deformation pattern compared to actual explosion loads. Global and local explosion pressures should be considered simultaneously in the design specification. The overpressure-probability exceedance curves for non-uniform explosion pressures are recommended to establish the design load for blast wall.     

进气冷却式回热燃气轮机循环数值模拟和分析

针对简单循环燃气轮机性能偏低且易受大气温度变化的影响，本文提出了一种由吸收制机徊汽轮机组成的新型循环－－进气冷却式回热式燃气机循环，对其建模进行数值模拟和分析。结果表明，此循环既能较大幅度提高燃气轮机装置的性能，又能有效地改善燃气轮机性能对大气温度变化的敏感性。     

船舶燃气轮机装置分布式集成仿真平台设计

针对船舶燃气轮机装置分布式集成仿真的功能,设计了包括应用层、支撑层、通讯层和设备层在内的分布式集成仿真平台体系层次。选择 MATLAB/SIMULINK环境开发应用层和支撑层,选择HLA协议和RTI软件实现通讯层。最终形成了由平台运行管理器、分布式仿真包、模块化模型库、分布式仿真接口以及RTI软件组成的“服务器/运算节点”式的平台运行框架。通过某型双轴燃气轮机在机械推进工作方式下的分布式集成仿真实验,初步验证了平台体系框架的合理性和有效性。     

一种步进电机控制的气体压力闭环控制系统的设计与实现

介绍了一种步进电机控制的气体压力闭环控制系统。该系统的主控计算机根据气体实际注入情况和预期的注入设定值进行准确计算后,控制步进电机驱动卡驱动相应的步进电机,调节精密减压器的开度,从而确保工作气体的长时间、高精度恒压注入。本系统具有控制精度高、控制速度快、通用性好、价格低等特点。     

活性炭氧化改性及氯化氰消除的应用研究

本文选用硝酸为氧化剂对活性炭进行了处理,考察了硝酸浓度和处理时间对活性炭表面化学性质的影响,通过傅立叶变换红外光谱、X射线衍射仪对改性活性炭进行了表征,考察了以改性活性炭为载体制备炭催化剂对氯化氰的消除性能。结果表明,硝酸浓度和处理时间是影响活性炭表面化学性质的重要因素,低浓度硝酸氧化改性提高了活性炭的表面亲水性而对活性炭的结构没有明显影响,制备的炭催化剂对氯化氰防护时间明显增长。当硝酸浓度为8%,处理时间5h～8h消除氯化氰效果最好。     

液化天然气专用码头系泊安全操作仿真研究

考虑液化天然气码头对安全的特殊要求,结合船舶系泊作业中的诸多因素,以液化天然气专用码头为例,运用船舶操纵模拟器对液化天然气船靠离码头的过程进行仿真实验,由此分析港口水域的风、流、浪及回旋水域尺度等因素对液化天然气船系泊作业的影响,为船舶靠离泊安全操纵提供参考数据,也可为液化天然气码头的建设提供科学的论证。     

舰船燃气和蒸汽动力装置的发展与展望

通过二个典型机型及其有关资料的介绍,论述了舰船燃气及蒸汽动力装置的现状与发展趋势。     

含气率对多相混输泵内气液两相分布规律的影响

为了探究含气率对多相混输泵内气液两相分布规律的影响,本文基于标准的k-ε湍流模型和时均N-S方程,对不同含气率下混输泵内的流态进行数值计算,分析了混输泵内不同位置处的气液两相分布规律。结果表明：不同压缩级动叶轮进口截面到出口截面的气相体积分数从轮毂至轮缘逐渐变小,同时叶轮靠近轮毂处、轮毂至轮缘中间位置处以及轮缘处的最大气体体积分数位置将随着含气率的增加而增加。另外在离心力的作用下混输泵动叶轮内越靠近轮缘液相越集中,越靠近轮毂气相越集中。此研究结果为提高多相混输泵的混输性能和运行效率提供了参考。     

液化天然气动力船供气系统动态模拟

本文以液化天然气(LNG)动力船供气系统的工作流程为原型,讨论发动机在工况变化时如何设置控制方案,以达到更好的温度控制效果,满足双燃料发动机的工作需求。使用Aspen HYSYS流程模拟软件对该工作流程进行模拟,研究动态模拟时系统的运行情况。针对供气时的工况变化,改变液化天然气的流量,同时供气温度需要稳定在一定范围内,提出两种维持供气温度相对稳定的调节方案：改变热源的供热量或调节加热介质（水乙二醇）的流量,在HYSYS中分别进行动态模拟。改变热水流量时,输气温度可以控制在20℃-32℃;改变水乙二醇流量时,输气温度控制在22℃-28℃。两种调控方式结合的综合方案中,天然气温度也较好稳定在22℃-28℃之间,并且不需要引入其他外加冷源,响应较快,最适合应用于实际系统中。     

天然气燃料动力机舱防爆区域划分及安全措施研究

由于天然气的高危易燃特点,对天然气燃料动力的新型船舶在防爆布置方面提出更为严格的要求,结合船级社规范,分别就本安型和ESD型两种双燃料机舱及主机结构特点,分析讨论了燃料供应系统在内的机舱及主机防爆安全级别和区域划分等问题,对双燃料机舱在电气设备选型设计和其他的防爆措施提出了建议,以实现天然气燃料机舱完整的防爆设计理念。