船舶机舱火灾中回燃现象的数值计算与分析

采用大涡模拟(LES)技术,对某双机双桨船舶机舱火灾进行封舱灭火过程中所出现的回燃现象进行了数值模拟.结合舱内温度研究了该过程中回燃现象产生的原因及过程,并对热量释放率、辐射量、热对流及温度场分布进行了分析,同时对回燃现象的危害性进行了说明.通过结果详细分析了从经验层次上所无法观察到的回燃现象所产生的影响,也为船舶机舱火灾的评估、船舶设计、防火规范的修订及灭火策略提供了重要参考.     

某490增压柴油机燃用二甲醚燃料的性能计算与分析

应用CFD软件STAR-CD,建立了某490增压柴油机燃用二甲醚的燃烧模型.在额定功率下,计算了二甲醚在不同喷油提前角时缸内温度、压力、NOX随曲轴转角的变化情况.结果表明:柴油机中燃用二甲醚燃料NOX排放浓度显著降低.通过对上止点前5°,7°,9°时不同喷油始点的计算表明,提前角增大,NOX生成量增加.为二甲醚燃料的推广使用与燃烧系统的优化提供了参考.     

基于CFD的某V型船用柴油机活塞环断裂故障研究

针对某船用12缸V型柴油机第2缸活塞环经常断裂的现象,应用CFD方法对其进行分析判断,结果表明:由于缸体水套中存在大范围的高温区和低流速区,活塞环处的热负荷及由温差产生的内部热应力增大,使活塞环发生断裂故障.通过对缸体水套进行结构改进,减小其最高温度及高温区域面积,可降低活塞环热负荷及应力,进而降低了活塞环断裂频率.     

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.     

某船舶机舱火灾数值模拟中的火旋风及其危害性分析

采用大涡模拟方法对一条双机双桨船舶机舱火灾进行数值模拟.探讨了火旋风在船舶机舱火灾中的存在性.运用最小二乘拟合方法研究了机舱火灾中火旋风的中心漂移角速度.结合火旋风的性质及中心漂移角速度对燃料释放率、火焰蔓延和温度场分布进行了分析,认为局部火旋风的产生对机舱火灾所起的作用较大并指出其危害性.同时对该类船舶设计及结构防火提出了建议性的措施,为船舶防火规范的修订提供了参考.