發(fā)布時(shí)間：2021-02-06 06:46

　　采用直接求解流動(dòng)控制方程的CFD方法對高壓氣底吹進(jìn)氣吹除主壓載水艙過程進(jìn)行分析。獲取吹除過程關(guān)鍵參數(shù),著重分析通�？酌娣e、氣源壓力對吹除過程的影響,探索高壓吹除過程一般性規(guī)律。底吹進(jìn)氣高壓氣出流方向與通�？姿鞣较蛳喾�,高壓氣由通�？仔孤┹^少;通海孔面積越大,氣源壓力越高,吹除用時(shí)越短;通�？酌娣e的增加可以有效減少吹除過程中的高壓氣消耗,對降低主壓載水艙內(nèi)的壓升也有顯著作用,通�？酌娣e增大2倍,3種工況下主壓載水艙內(nèi)的最大壓升分別減小0.01 MPa,0.10 MPa和0.15 MPa;吹除過程中高壓吹除管路出口氣流速度可達(dá)1Ma以上,管路出口段的溫降也明顯大于管路入口段,應(yīng)將不耐低溫的閥門和儀表布置在管路入口段附近。 

【文章來源】：艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(15)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

底吹進(jìn)氣物理模型及網(wǎng)格Fig.1Physicalmodelandgridofbottomblowing

圖2水艙中氣體體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化曲線Fig.2Airvolumefractionofmainballasttankwithtime圖3吹除過程氣液相體積分布，A=0.0255m2，P=18MPaFig.3Air-liquidvolumedistributionintheblowingprocess,A=0.0255m2,P=18MPa2.2氣瓶內(nèi)的壓力變化圖4為瓶內(nèi)氣體壓力隨時(shí)間的變化曲線。當(dāng)氣源壓力相同時(shí)，瓶內(nèi)氣體壓力變化曲線基本重合，與通�？酌娣e關(guān)系不大。圖5為吹除50%壓載水和吹除99.5%壓載水的高壓氣耗氣質(zhì)量�？梢钥闯觯焊邏簹夂臍饬侩S氣源壓力的增加而增加；通�？酌娣e增加，高壓氣耗氣量略有下降，通�？酌娣e增大2倍，吹除艙內(nèi)99.5%壓載水高壓氣消耗量工況4減小1.35kg；工況5減小2.74kg；工況6減小6.48kg。通�？酌娣e增加有效減小了吹除過程中高壓氣的消耗，且氣源壓力越大，減小效果越明顯。2.3通�？踪|(zhì)量流量表2為通�？踪|(zhì)量流量特性參數(shù)。隨氣源壓力增加，流經(jīng)通�？椎暮Ｋ畲筚|(zhì)量流量（mmax）和時(shí)均質(zhì)量流量（mavg）均增加。對比工況1和工況4，工況2和工況5，工況3和工況6發(fā)現(xiàn)，同一氣源壓力下，通�？酌娣e增加2倍，流經(jīng)通�？椎馁|(zhì)量流量僅稍有增加，流量特性與通海孔面積并不是簡單的線性關(guān)系。而且單孔的流通能力隨通�？卓偯娣e的增加而大幅度減校2.4主壓載水艙中的平均壓力吹除過程中，主壓載水艙內(nèi)的壓力空間分布比較均勻，氣相的壓力略高于液相，圖6為主壓載水艙中平均壓力隨時(shí)間的變化曲線。在高壓氣由吹除管路剛進(jìn)入主壓載水艙時(shí)，水艙內(nèi)的壓力急劇上升，氣源初始?jí)毫υ酱�，壓力的上升越明顯。而通�？酌娣e的增加可以有效減小主壓載水艙內(nèi)的壓升，吹除過程中水艙內(nèi)的最大

┚?興??小，通海孔面積增大2倍，工況4、工況5、工況6主表2通海孔質(zhì)量流量特性參數(shù)Tab.2Massflowcharacteristicparametersofseaopening工況1工況2工況3工況4工況5工況6mmax/kg·s-1（2孔或4孔之和）106.79195.87261.46105.17230.76322.47mavg/kg·s-1（吹除99.5%壓載水）48.95143.78208.5154.77154.53241.91mavg/kg·s-1（吹除50%壓載水）81.19171.14241.7882.65182.98273.61mmax/kg·s-1（單孔）53.4097.94130.7426.3157.7080.63圖4氣瓶內(nèi)壓力隨時(shí)間的變化Fig.4Changesofpressureinairbottlewithtime圖5吹除50%和99.5%壓載水的高壓氣消耗Fig.5Highpressureairconsumptionforblowing50%and99.5%ballastwater·62·艦船科學(xué)技術(shù)第42卷

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于CFD的液艙高壓吹除數(shù)值研究[D]. 吳俊松.華中科技大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3020333