船用脱硫塔烟道喷雾脱硫模拟及试验分析

以型号MAN 9L32/40的船用柴油机额定工况下排放的烟气为研究对象,根据双膜理论建立SO_2的传质模型,通过用户自定义函数将SO_2的吸收程序导入Fluent软件中,对脱硫塔进口烟道处不同位置是否开启高效雾化喷嘴的脱硫情况进行模拟,并通过实验对模拟结果进行对比验证。结果表明,烟道处开启高效雾化喷嘴可有效提高烟气进入塔后分布的均匀性。在入口SO_2质量分数为0.002 4,3层喷淋层正常运行条件下,分别开启入口烟道左侧面和左+右的组合侧面的高效雾化喷嘴,脱硫效率分别由95%提高至96.78%,98.4%。该脱硫效率的模拟数值与试验数值相比,误差较小。     

带余热回收的船用脱硫塔喷淋过程优化及数值模拟

为提高船用脱硫塔的脱硫效果,基于带余热回收的新型脱硫塔模型,将第1层喷淋层置换为喷雾层,以改善其喷淋条件.在此基础上,基于欧拉-拉格朗日模型和双膜理论建立脱硫塔仿真模型;针对典型工况,利用FLUENT软件模拟计算塔内流场参数和SO2吸收状况.对喷淋角度、喷淋层间距、喷淋温度和喷雾层位置等设计参数进行优化计算,结果表明:该脱硫塔的最佳喷淋角度为170°;喷淋层的最佳间距为2.5 m;喷淋的最佳温度为300 K;喷雾层的最佳位置为第1层.综合最佳喷淋参数,该脱硫塔的脱硫效率为96.32％.     

喷雾干燥烟气脱硫塔流场数值模拟

采用湍流κ-ε模型及随机勒道模型,运用通用的计算流体力学软件Fluent进行脱硫塔内流场模拟。研究表明,喷雾液滴极大的影响了塔内的流场。垂直喷射时脱硫塔脱硫效率和烟气日处理量均高于顺向喷射,根据这一结果作出了相应的设计和优化,为研究脱硫过程提供了一种可行的方法。     

船用脱硫塔洗涤水排放管设计难点

针对重力式泄放管路设计难点,以某项目的泄放管路布置为例,分析重力式泄放管路的3种布置形式,确定采用流量控制阀控制的管路形式;管路压降计算结果表明压降的主要部位为弯头、三通、异径接头、管道进/出口处、小管道蝶阀和小管径末端排舷外管;流量控制阀流量系数计算和管道压降计算表明,流量控制阀门尺寸不能太小。     

船用脱硫塔塔内气流场的数值模拟研究

针对船用脱硫塔流场分布不明而导致喷淋方式难以合理布置的问题,对其数值进行模拟研究。在船用六缸两冲程G128ZC型柴油机的额定工况下,当空塔运行时,对脱硫塔进行简化建模,使用Gambit软件对该模型进行网格划分。基于Fluent软件,计算塔内流速和湍流强度,对塔内气流场进行数值模拟研究。计算与仿真结果为塔内喷淋方式的布置提供了理论依据,为确定脱硫塔内湍流球的数量提供了基础数据。     

船用脱硫塔结构安全性评估

针对船用脱硫塔在船舶运行过程中可能存在屈服、屈曲与振动方面的结构安全性问题,以某散货船拟采用的脱硫塔为研究对象,分析船用脱硫塔的载荷情况,通过有限元软件评估船用脱硫塔的屈服、屈曲强度与振动特性。结果显示,该船用脱硫塔屈服强度满足许用要求,在温度载荷作用下外壁局部产生较高应力;采用屈曲特征值分析法初步判断该脱硫塔不会发生屈曲;在脱硫塔外壁设置环状加强筋,能有效提高脱硫塔固有频率,避开共振频率范围,经济性远优于增加塔壁板厚。     

一种船用直升机电源负载模拟装置设计

根据船用直升机负载性能特点,分析负载模拟装置的设计要求,从负载容量及分组、散热功能、控制保护功能、结构布置等多个方面对负载模拟装置进行综合设计,并通过工程样机开展试验,验证设计方案的可行性。该装置可为船用直升机电源的性能验证提供精确可靠的试验保障。     

一种新型双燃料喷射器设计与数值模拟

在现有共轨喷油器的基础上,提出一种适用于液态天然气(LNG)液喷的新型双燃料喷射器结构,并运用AMESim软件建立柴油和天然气喷射过程的计算模型,研究柴油压力、LNG压力、柱塞直径和控制腔进油孔孔径对针阀运动和喷油速率的影响规律,验证了设计方案的可行性,也为适用于 LNG液喷的引燃柴油/天然气新型双燃料喷射器的设计提供理论依据.     

面向船用双燃料主机的淡水降温填料塔数值模拟及传质计算

基于双模理论建立填料塔的传质、传热模型,通过数值计算得到在不同液汽比下的脱硫效率、气相出口温度和压力损失,与实际测量结果对比,发现预测值与实测值吻合良好,且趋势一致。实测散堆矩鞍环填料和规整板波纹填料在相同工况下的脱硫效率,气相出口温度,压力损失,在基于本文的应用条件下,可得出规整板波纹填料相比散堆矩鞍环填料效果较好。     

船用柴油机燃烧过程数值模拟

为了解船用柴油机燃烧过程,分别通过数值模拟和排放试验方法,对柴油机的湍流强度、混合气浓度及排放产物进行了分析。结果显示,船用柴油机的缸内湍流并不均匀,喷雾轴线两侧的气体流量变大。NOx在缸内分布的呈现高浓度区域具有从气缸向喷嘴聚焦的趋势。     

船用换热器三维流场数值模拟

采用Pro/E软件对闭式机舱淡水海水换热器的三维建模,利用FLUENT软件对该换热器壳程流体的流动与传热进行了数值模拟计算,分别以壳程总压降、总传热率、速度这三个方面作为综合衡量标准,分析具有不同折流板弦高、折流板数目的几种淡水海水换热器模型的速度场、温度场和压力场。结果表明：随着折流板数目的增加,壳程流体的压降逐渐升高,出口温度逐渐减小;随着缺口高度的增加,壳程流体的压降明显下降,出口温度也明显增加。     

船用气水分离器流场的数值模拟

本文提出了一套船用燃气轮进气气水分离器曲折流场的数值计算方法，运用Ｋ－ε二方程湍流模型求解Ｎ－Ｓ方程，通过交错网格的压力积分求出了压力场。对不同结构参数的滤器进行了计算分析，找出了最优结构参数的选下范围，计算结果与实验值进行了比较，吻合良好。     

船用散热器空气流动的数值模拟

基于标准k-ε湍流模型,分别采用正交六面体结构化网格与四面体非结构化网格进行网格划分,使用有限体积法对船用空气散热器内部腔室的流动进行数值计算,模拟散热器各个出口冷却气流的流动情况。比较发现,采用正交六面体结构化网格的计算结果的精度要高于四面体非结构化网格,其仿真更加逼近真实的流动状态。采用六面体网格划分进行数值模拟,发现气流在出口处所受到的喷管效应且气流的形态成直线,各出风口的出风量通过阶梯型设计处于均匀分布状态。     

一种船用传感器集成平台的设计

介绍基于ARM7微控制器,设计船用传感器集成平台的硬件软件实现方法,给出了以S3C44B0X芯片为核心的硬件设计原理图,详细阐述了S3C44B0X CPU核心电路、模拟信号测量电路、周期信号测量电路以及系统测控软件的设计方法.ARM船用传感器集成平台,利用其强大的测量控制能力及数据计算处理能力,可以配接机舱内十多种模拟式和数字式传感器,应用于中小型船舶机舱集中监视与报警系统中.     

船用柴油机曲轴可靠性分析的一种模拟方法

本文以有限元计算和概率设计理论为基础，采用一种数值模拟模型，对柴油机曲轴可靠性进行分析评估。实例计算结果表明，该模型具有实际应用价值。     

小型旋流燃烧器冷热态流场数值模拟

本文以一种装载在液货船上的小型旋流燃烧器为对象,利用Fluent商用软件,采用非预混PDF燃烧模型、DPM离散相模型和D0辐射模型等,对其内部冷热态流场进行数值模拟研究,得到了燃烧器内部燃油喷射、油气混合以及燃烧流动的规律,模拟结果和试验数据基本吻合。通过分析燃烧室内部压力场、速度场、温度场、组分浓度场的变化,找到燃烧室内部烟气流动的规律,仿真结果对实际运行、设计及改造提供了有益的参考意见。     

小型旋流燃烧器冷热态流场数值模拟

本文以一种装载在液货船上的小型旋流燃烧器为对象,利用Fluent商用软件,采用非预混PDF燃烧模型、DPM离散相模型和D0辐射模型等,对其内部冷热态流场进行数值模拟研究,得到了燃烧器内部燃油喷射、油气混合以及燃烧流动的规律,模拟结果和试验数据基本吻合。通过分析燃烧室内部压力场、速度场、温度场、组分浓度场的变化,找到燃烧室内部烟气流动的规律,仿真结果对实际运行、设计及改造提供了有益的参考意见。     

一种拉伸式的船用螺旋桨边界线逆向改型设计及其模拟仿真

依靠图谱和经验进行船用螺旋桨的设计已经不能适应时代的要求,运用数字化手段进行设计与制造已经成为当前的主要发展趋势。本研究创新了一种船用螺旋桨边界曲线改型方法,改型过程中通过移动导边侧约束面和随边约束面的位置来控制边界曲线的形状,从而实现螺旋桨的改型设计。通过fluent软件模拟,发现随边侧约束面沿拉伸方向的移动可以有效提高螺旋桨推进效率,最高可以达到53.2%,而导边侧约束面的移动在一个相对较小的范围内对螺旋桨效率的提高有明显的作用。因此,这种拉伸式的逆向改型方法对设计具有高效率的螺旋桨具有重要的应用价值。