鱼雷热动力系统工作温度整体计算模型及有限元法应用研究

文章建立了稳态条件下鱼雷热动力系统工作温度整体计算模型,通过算例验证了模型的正确性.用计算模型和有限元法相结合,应用I-DEAS有限元分析软件对重型鱼雷内层气缸套和活塞进行了温度场有限元计算,得到了可信的温度分布结果.     

MR阻尼器瞬态温度场的多场耦合仿真及试验

为了考察MR阻尼器工作时的温度特征,对其瞬态温度场进行了仿真与试验。基于MR阻尼器工作过程的能量转化,计算热学参数,建立仿真模型。用FLUENT软件求解MR阻尼器瞬态温度场,用温度传感器监测MR阻尼器外壁温升;对比分析仿真与试验结果,并讨论综合散热系数的影响。研究表明：MR阻尼器瞬态温度场呈现以活塞为中心向两端盖递减的梯度分布,5000s后逐渐趋于稳定;仿真与实测数据高度拟合,偏差小于6%;综合散热系数主要影响1000s后的温度变化,从7.06提高到30.11时,阻尼器最终温度下降24.35%。研究结果可为MR阻尼器结构参数优化与散热系统设计提供参考。     

6S50MC船用柴油机活塞头强度分析

对6S50MC柴油机的活塞头进行三维建模和网格划分,仿真得到活塞头的温度场,并对活塞头进行热分析、机械分析和耦合场作用下的强度分析。计算活塞头的温度场分布,分析活塞头在不同负荷作用下的强度。计算得出活塞头在热负荷作用下的最大应力和最大变形符合设计要求。应力集中和变形主要是由热负荷引起的,为了减少热负荷的破坏作用,应该对活塞头加强冷却和改进结构设计。     

MR阻尼器瞬态温度场的多场耦合仿真及试验

为了考察MR阻尼器工作时的温度特征,对其瞬态温度场进行了多场耦合仿真与试验。基于MR阻尼器工作过程的能量转化,计算热学参数,建立非稳态多场耦合仿真模型。用FLUENT软件求解MR阻尼器瞬态温度场,用温度传感器监测MR阻尼器外壁温升,对比分析仿真与试验结果,并讨论综合散热系数的影响。研究表明,MR阻尼器瞬态温度场呈现以活塞为中心向两端盖递减的梯度分布,5 000 s后逐渐趋于稳定;仿真与实测数据高度拟合,偏差小于6%;综合散热系数主要影响1 000 s后的温度变化,从7.06提高到30.11时,阻尼器最终温度下降24.35%。研究结果可为MR阻尼器结构参数优化与散热系统设计提供参考。     

柴油机活塞三维温度场数值计算与分析

针对柴油机活塞的热负荷问题,以195柴油机为研究对象,建立了活塞温度场的数学模型和边界条件,进行了额定工况下195柴油机活塞温度场的计算,获得了温度场的数值分布。计算结果表明,活塞顶部的热负荷集中在燃烧室,最高温度为382°C,位于燃烧室中心。燃烧室下部温度较低,背离活塞中心侧的外边缘的温度也较低,同时位于燃烧室排放口的温度也比较低,而温度较高的区域分布于燃烧室偏离活塞中心一侧。由此可见,活塞顶部的不同区域温度分布还是有比较大的差异。活塞第1环槽最高温度为150℃,活塞的热负荷在允许范围之内。     

救生艇用2105柴油机活塞温度场数值计算与分析

针对柴油机活塞的热负荷问题,以救生艇用2105直喷式柴油机为研究对象,建立了活塞温度场的数学模型和边界条件,进行了额定工况下2105柴油机活塞温度场的计算,获得了温度场的数值分布.计算结果表明,活塞顶部的热负荷集中在燃烧室,最高温度为330℃,位于燃烧室中心.活塞顶部不同区域温度分布差异较大,在燃烧室偏离活塞中心一侧温度偏高,位于燃烧室喉口排气一侧、活塞顶面燃烧室背离活塞中心一侧外缘、燃烧室底部一圈温度较低.活塞第一环槽最高温度为180℃,活塞的热负荷在允许范围之内.     

舰船典型集体防护区域舱室环境数值模拟

为优化集体防护区域舱室环境,采用流体计算仿真软件Airpak对典型集体防护区域进行数值仿真计算,通过设置合理的设计参数、建模并划分网格,得到集体防护区域压力场、速度场和温度场分布,计算结果表明,集体防护区域内超压值分布合理,舱室温度、风速符合人员生活、工作的舒适性要求。     

基于CFD的某型船用柴油发电机组隔声罩内通风换热计算分析

本文基于某型船用柴油发电机组隔声罩内热源分析进行罩内空气冷却装置初步设计,应用FLUENT对隔声罩内温度场、流场进行计算分析,基于计算优化冷却装置布置。经样机试验实测,罩内温度分布与计算结果基本一致,各测点温度未超出罩内温度限值,保证机组安全可靠运行。     

FPSO火炬塔温度场计算

火炬系统是FPSO上重要的安全系统。本文采用先进的火炬仿真计算软件Flaresim对FPSO火炬塔进行热辐射和温度计算,最终得出火炬塔不同高程的温度场分布。     

380柴油机气缸套温度场的计算与分析

针对柴油机气缸套的热负荷问题,以救牛艇用380卣喷式柴油机为研究对象,建立气缸套温度场的数学模型和边界条件,使用FLUENT软件进行温度场的计算,获得标准工况下380柴油机气缸套的温度场分布.计算结果表明,等温线的分布是轴对称的,整个温度场分布是由上至下逐渐变低,其中顶面最高,中间冷却水处最低,上部温差沿轴向方向较大,下部温度分布比较均匀,缸套温度最高温度为513 K,位于缸套顶部内侧,热负荷不大.     

贫油润滑下活塞环组膜厚计算的改进及其验证

活塞环油膜厚度的计算和测量是发动机摩擦学研究的重要内容,作者改进了活塞环的润滑模型,编制了更加接近实际的计算程序,在程序中考虑了多环贫油润滑情况下滑油的分布、烧耗等因素,并进行了供油量的连续性计算,同时考虑了上、下止点处出现的混合润滑。作者还在高速小缸径柴油机上开发了一种调频式活塞环油膜厚度测量装置。理论计算表明,考虑贫油及布油情况的多环物理模型是合理的,用该模型计算的缸套活塞环油膜厚度很接近实测值。通过不同条件下的试验和计算进一步探明了影响活塞环油膜厚度的诸因素的作用。     

船用低速柴油机活塞环磨损量监测的仿真试验研究

以船用柴油机为基础建立活塞环磨损量数学模型,研究了活塞环轴向运动和径向运动对磁场输出信号的影响,计算分析了磁阻传感器输出与活塞环磨损量的对应关系。并与实船试验结合,通过实测船用柴油机活塞环磨损量对应的磁阻传感器输出信号,验证了磨损量数学模型的正确性。研究结论为实现活塞环磨损的在线监测奠定了技术基础。     

基于热-结构耦合的船舶艉轴机械密封环材料筛选

艉轴密封装置是船舶推进系统的关键组成部分,其密封性能的优劣直接影响船舶航行的安全性与可靠性。以船舶艉轴机械密封环为研究对象,基于热-结构耦合模型对比分析了赛龙、聚四氟乙烯和碳石墨这3种材料密封环的温度场和结构场差异,并提取动、静环接触面各节点的温度和压力分布。结果表明：3种材料密封环最高温度和接触压力均处于密封环内侧,并由内而外逐渐减小,相同位置处碳石墨密封环的端面温度小于赛龙与聚四氟乙烯密封环,且接触压力较大。综合密封台架试验验证,碳石墨密封环端面温度和摩擦系数较低于另外两种材料密封环,密封性能较好。研究结果对于不同材料配对的船舶艉轴机械密封环材料的筛选具有一定的指导意义。     

边界条件对柴油机活塞内温度分布计算的影响

为了模拟活塞内的温度分布,必须准确地确定活塞所处的边界条件．将柴油机缸内燃烧、流动和传热数值模拟所得的壁面热流作为活塞顶部的传热边界条件,用有限元法计算了额定工况下G4135柴油机活塞内的温度分布,并与传统的经验半经验公式作为活塞顶部边界条件的计算结果进行了比较．结果表明,采用不同的边界条件,计算所得的活塞顶部最高温度的相对误差较大,只有将数值模拟的壁面热流作为活塞顶部的传热边界条件,才能更精确地模拟活塞内的温度分布．     

LNG加注船液货舱区域温度场有限元分析

以6 000 m3 C型独立式液货舱液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)加注船为研究对象,利用Patran软件的热分析模块,使用有限元法对液货舱区域温度场进行数值模拟.计算过程主要考虑传导和对流,对计算模型加以合理简化,根据热力学理论计算出热对流换热系数,使用Patran软件建模并进行有限元...     

可编程压电式电气比例阀的建模与实验研究

提出了一种可编程压电式电气比例阀方案,构建了系统的动态非线性数学模型,从而对其时域和频域特性进行了仿真分析。通过系统一系列实验得出实验曲线与仿真曲线基本吻合,从而证明了仿真模型的正确性,该结论为压电式电气比例阀的进一步研究奠定了实验基础。     

船体结构腐蚀凹坑焊补修复技术研究

针对船体结构腐蚀凹坑修复问题,利用热-力耦合弹塑性数值计算技术,研究了焊补修复方法,对较大面积和深度坡口的厚壳体凹坑多道焊接过程进行模拟计算,掌握壳体凹坑修复过程中温度场和应力场分布规律,得到最佳工艺参数,并利用试验进行验证.结果表明,采用数值计算方法可较准确预测焊接的温度场和变形以及厚板结构的残余应力,为工艺参数的制定提供重要依据.     

爆炸活塞式限流器的温升仿真分析与试验

爆炸活塞式限流器采用电弧触发器检测短路电流,触发爆炸活塞机构高速分断电路,具有较强的限流能力。本文基于ANSYS11.0建立了直流爆炸活塞式限流器的三维热电耦合仿真模型,仿真结果和试验基本一致。仿真和试验结果表明,安装火工品装置的部位温升仅21K,可见这种结构中火工品装置的长期工作温度较低,有利于提高火工品装置的寿命。     

船舶柴油机活塞环断裂原因分析

检测某轮中速大功率柴油主机失效活塞环的基体材料及腐蚀产物的成分,用扫描电镜观察活塞环的显微组织和裂纹形态。分析认为,活塞环显微组织中,片状石墨分布不均匀,尺寸相差大,磷共晶未呈网状分布,降低了活塞环的耐磨性和耐蚀性,是该活塞环失效的重要原因,而燃烧产物中钒和硫的氧化物对活塞环表面的腐蚀,则是导致该活塞环产生裂纹并最终断裂的主要原因。