船舶机舱机械通风数值模拟分析和优化设计

某海监船在进行机舱机械通风效用试验时,发现存在舱内气流分布不均、风速梯度变化较大、部分船员操作和活动区域温度偏高等问题。为解决上述问题,利用CFD技术对该船机舱机械通风系统进行数值分析,并提出机舱气流改进方案。随后,选取优化前、后的典型截面进行分析,指出在保证舱内适当负压的情况下可将机械送风改为机械抽风,从而实现机舱进风量增加50%,并消除舱内气流大漩涡和改善气流组织。此外,还提出可在右舷开一个新增风口,以更有效消除气流漩涡,并降低局部温度。结果显示,该优化方案能够满足海船规范要求且施工方便,对于工程设计具有一定的参考价值。     

船舶机舱机械通风的计算与气流组织分析

通过某型油轮机舱通风所需通风量的计算和机舱气流组织的仿真分析,指出,船舶机舱的通风效果不仅与通风量有关,而且也和机舱内合理的气流组织有关.通风量计算以为基础,在计算出通风量的基础上进行了风机的选型;气流组织分析是通过CFD软件Airpak为工具的,合理的气流组织可以改善机舱内局部通风的环境,从而使得如集油盘、污油井等易于产生油气聚集的区域在气流的冲击下,油气的聚集浓度降低,提高了机舱的安全性.分析结果表明,利用Airpak进行气流组织分析也有利于优化风管的尺寸、排风栅的面积和进风栅的高度设计.     

LNG船机舱内通风气流组织的数值分析

运用CFD技术手段,对LNG船机舱内通风气流组织进行数值分析,消除通风死角产生的安全隐患。针对风管与舱室形成的计算域形状复杂的问题,机舱通风流场被分解为风管与舱室两个计算域,通过设置通风格栅的边界条件实现数据传递。采用K-ε湍流模型模拟舱室内通风气流,分析表明机舱内设备与管路对通风效果有明显影响,设备间的空挡存在通风死角。研究表明CFD技术是船舶通风设计优化的良好工具。     

引入射流通风系统的船舶机舱CFD数值模拟

船舶通风系统的合理布置关系到船舶的正常运行,对某船舶机舱通风系统采用计算流体动力学的方法进行数值模拟研究。模拟机舱环境,得到机舱具体的温度场和速度场,判断通风方案是否达到设计预期。然后,综合常规通风与射流喷嘴送风,仿真结果表明这样能有效避免了短路和通风死角,使机舱内局部高温消失,降低了设备局部热点温度约4℃,具有良好的实船应用前景。     

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.     

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.     

基于CFD的闭式机舱通风系统三维数值模拟

为预先确定工程设计中闭式机舱通风系统的通风效果,找出初步设计方案中气流组织与温度分布存在的问题,对系统内部三维湍流进行基于CFD的三维数值模拟。在此基础上,于机舱前壁合理增设布风口与排风口,并将舷侧的进、排气方向予以合理改进,形成良好的气流组织。计算结果表明,改进后的通风方案效果良好,消除了初步设计方案中存在的问题。     

船艇机舱空气流场数值模拟研究

某船艇机舱温度过高,影响到乘员的健康与动力装置的动力性能.因此,对舱内空气流场研究十分必要.建立了机舱几何模型以及舱内空气流动的数学模型,采用k-ε方程湍流模型对舱内的湍流流动进行描述,对机舱内空气的速度场和温度场进行了三维数值模拟与分析,并对温度场的模拟结果进行了实验验证.验证结果表明,模拟值与测试值最大相对误差为9.2%,其精度能够满足工程需要,该数值模拟方法可用于机舱内空气流动的分析研究.     

船舶机舱通风系统的设计

1 机舱通风的目的 船舶机舱需要良好的通风换气,以达到如下目的: (1)为主柴油机、发电柴油机、锅炉提供足够的空气量. (2)维持机炉舱内良好的工作环境. (3)排除可燃气体以防爆炸和火灾.     

PLC技术在船舶机舱监视系统中的应用研究

随着控制、自动化、网络通信等技术的不断提高,伴随着船舶技术的快速发展,机舱内各种先进设备的良好运转对整个船舶系统的安全起着越来越重要的作用,这就使得人们越来越注重机舱监视系统的可靠性。传统的船舶机舱监视系统采用继电器控制,具有使用数量多、控制线路复杂、调试维修不便等缺陷,而可靠性高,集成度好的PLC控制器可以克服这些缺陷。本文研究了以PLC控制器为核心的船舶机舱监视系统,实现了对机舱内各种设备关键信号的实时监测,显著地提升了监视系统自动化程度,进一步降低了巡视人员的工作强度,使得船舶监视系统更加安全可靠地运行。     

船舶机舱淡水温度自动控制系统限位设计

机舱淡水温度自动控制系统对机舱设备的运行状态具有重要影响。其主要功能是根据机舱设备运行负荷的变化,自动调节经过中央冷却器冷却的淡水量,以保证淡水温度保持在设定值。在机舱设备中,该系统运行状态的好坏不仅直接影响船舶柴油机的技术性能和工作稳定性,而且还决定了机舱其他需要淡水冷却设备的工作状况,因此船舶机舱管理人员对淡水温度自动控制系统的研究非常重要。本文介绍了船舶机舱普遍采用的淡水温度自动控制系统技术,详尽分析了该控制系统的作用原理,系统存在的故障隐患以及该系统对机舱设备性能的影响。并针对系统故障隐患,提出了淡水温度自动控制系统的改进设计方案,保证系统故障时仍能保证淡水温度符合使用要求,从而提高船舶动力系统的安全性和稳定性。     

舰船机舱油雾浓度测试研究

本文采用计重法和气相色谱/质谱联用法对舰船机舱不同存在形态的油雾污染物进行浓度测试.结果表明:直通舱室的冒气口是舰船机舱油雾污染的主要来源,虽然油雾净化装置的净化效率高(90%以上),使舱室环境的油雾浓度保持在较低浓度水平(1.6~3.1 mg/m3),但机舱的空气质量状况与船员对于空气品质的要求还有较大差距.因此建议加强对油雾的排放控制,增强净化装置的处理能力,同时继续开展对机舱油雾的深化研究,切实改善和提高舱室的空气质量.     

基于Star-CD的某船机舱火灾烟气流动计算与分析

为了探究机舱火灾的烟气流动情况,减少火灾烟气带来的危害,基于Star-CD平台,采用场模拟方法,模拟某船舶机舱火灾发生时的温度场、速度场、压力场及烟气的分布情况,结果显示了机舱空间在不同截面和时刻机舱的温度、速度、压力和烟气的分布,在火源正上方的温度、速度、压力和烟气浓度比周围的高,压力最高值出现在机舱的顶部,机舱上部的烟气平均浓度、温度明显高于下部的浓度,并给出了不同高度的烟气浓度和温度曲线.根据计算结果和该船现有的消防体系,建议在机舱内安装一套固定灭火系统,计算结果符合室内火灾的基本规律.     

大型船舶虚拟机舱视景仿真系统的开发

介绍借助视景仿真建模软件MultiGen Creator和驱动程序接口Vega开发WMS2004轮机模拟器的虚拟机舱视景仿真系统的过程，并结合具体工作详细地分析了在开发过程中所用到的关键技术，该系统在轮机员的培训中收到了令人满意的效果。     

某船多机舱辅助设备中央冷却系统设计

针对某船多机舱设备的设置情况,对辅助设备中央冷却系统的形式、水系统的设计、中央冷却器的设计、压力、流量调节装置的设计、系统的冗余设计进行分析和研究,形成针对该船的辅助设备中央冷却系统设计方案,并对系统的控制策略进行了介绍。     

旧船机舱智能化监测报警系统改造方案探讨

文章根据旧船机舱监测报警系统存在的缺点,提出了利用西门子S7-200可编程逻辑控制器(PLC)作为数据采集和处理单元,利用西门子新型工业触摸屏MP377作为监控单元,采用Microsoft Visual Studio 2008.NET语言平台开发轮机长房间延伸监测报警工作站,实现了对旧船机舱监测报警系统的改造方案。     

舰船机舱火灾烟气自然充填特性模拟实验

在舰船机舱缩尺模型中开展一系列油池火实验,对3种尺寸柴油池火产生的烟气自然充填特性进行研究。为了解无通风条件下舰船机舱内的烟气运动过程,实验中对舱室内的温度分布、气体浓度以及能见度等关键参数进行测量。实验结果表明:舱室内的温度较低,且在竖直方向上不存在分层现象;舱室顶部区域烟气中的氧气浓度很低;舱室内能见度随着火源直径的增大而降低,当油池直径为0.3 m时,能见度迅速下降至2 m左右。