發(fā)布時(shí)間：2021-03-17 18:32

　　驅(qū)氧法處理船舶壓載水,在壓載艙的進(jìn)水時(shí)加入超量氮?dú)鈦眚?qū)除水中的氧,通過艙頂閥門作用,使水中氧氣離開艙內(nèi)水體:一部分通過氣閥頂出水艙,一部分依然保持與剩余空間的空氣混合。在沒有達(dá)到整個(gè)艙充滿壓載水的情況下,24 h內(nèi),水艙中持續(xù)有氧被氮?dú)怛?qū)出,此階段P/V閥持續(xù)向外有氣體溢出,這一過程在24h內(nèi)逐步停止,而后水艙中仍保持正壓,而水面以上空余部分保持有氮?dú)夂脱鯕?在相對靜止情況下,這些氮?dú)夂脱鯕舛紵o法再回到水中,因?yàn)樗兴肿娱g的間隙被氮?dú)馓畛?這一平衡狀態(tài)在沒有攪動(dòng)、對流等劇烈的運(yùn)動(dòng)下將不會(huì)改變。 

【文章來源】：機(jī)電設(shè)備. 2020,37(06)

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

數(shù)模計(jì)算算可以看出氧氣氣和氮?dú)鈴乃兄幸绯?br>

過濃氧氣不夠時(shí)，會(huì)使人窒息，因此對氮?dú)膺M(jìn)行操作時(shí)須注意濃度安全。2充氮方法充氮方法是水中充氮，與水面充氮?dú)庀啾�，在水中充氮更為有效。本文設(shè)計(jì)了試驗(yàn)系統(tǒng)，用玻璃管進(jìn)行觀察，如果沒有背壓，氮?dú)鈩t呈氣泡狀；如果在頂部添加背壓，氮?dú)饩蜁?huì)“溶解”于水[4]。沒有傳感器能測定氮在水中的存在，則利用測定水中含氧量DO的方法來推算氮?dú)獾目赡艽嬖诘牧�。通過數(shù)學(xué)模型計(jì)算可知，氮?dú)鈺?huì)在不長于5倍管徑的長度內(nèi)溶解。經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)觀察，證明與數(shù)學(xué)模型計(jì)算結(jié)果相仿，見其中一例。如圖3和圖4所示。圖3氮?dú)庠谒腥芙獾臄?shù)學(xué)模型圖4氮?dú)怛?qū)除艙內(nèi)氧氣過程數(shù)學(xué)模型3模型的選擇與簡化氮?dú)夂退疄槲闪髁鲃?dòng)，氮?dú)獾乃芤阂酁槲闪髁鲃?dòng)，所以應(yīng)采用紊流模型進(jìn)行數(shù)值建模。目前，紊流數(shù)值模擬方法在實(shí)際工程中應(yīng)用最為廣泛的是Reynolds平均法（Reynolds-AveragedNavier-Stokes，RANS）。在實(shí)際工程中，人們更為關(guān)注的是由紊流造成的平均流場變化，而不是瞬時(shí)脈動(dòng)量。Reynolds平均法的核心就是求解時(shí)均化的動(dòng)量方程，而不是求解某一瞬間的動(dòng)量方程。Reynolds平均法中應(yīng)用較多的是標(biāo)準(zhǔn)k-ε方程模型。在Fluent中，標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型自從被LaunderandSpalding提出之后，其適用范圍廣、經(jīng)濟(jì)、合理的精度使其成為工程流場計(jì)算中主要的工具。本文即采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型進(jìn)行紊流建模。標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型的連續(xù)方程，動(dòng)量方程、能量方程形式如下()0iiux（1）2ffeff()()iieiiijjiupuxxxuxx（2）effheffeffrare()2()

50cademicResearch技術(shù)交流AvDReV（5）式中：v為管內(nèi)流速，m/s；D為管內(nèi)徑，m；V為水的運(yùn)動(dòng)粘度，1.034×106m2/s。Re＝456480時(shí)，Re＞4000，流速相對穩(wěn)定，屬于紊流。計(jì)算水分別流入2000m3模擬船艙的狀況，分別模擬計(jì)算水位在30%、50%、80%、100%時(shí)的水流情況。如圖6～圖9所示。圖6水位30%水流氣流數(shù)學(xué)模型圖7水位50%水流氣流數(shù)學(xué)模型圖8水位80%水流氣流數(shù)學(xué)模型圖9水位100%水流氣流數(shù)學(xué)模型由圖6～圖9可知，水的紋流線基本相同，氣體擴(kuò)散也基本相象。因?yàn)閴狠d水處理考慮的是壓載水中生物情況，在考慮進(jìn)水滅活生物的同時(shí)要考慮船舶航行時(shí)，壓載水在壓載艙的停留，這個(gè)時(shí)間有長有短，在壓載水處理中被稱為停留時(shí)間（HoldingTime），系統(tǒng)要保證短時(shí)間處理效果也要保證長時(shí)間停留在壓載艙的壓載水中的生物不會(huì)再生長。因此，此次計(jì)算繼續(xù)研究壓載水在驅(qū)氧處理過后進(jìn)入壓載艙以后的狀況。本文分別計(jì)算了壓載水進(jìn)入壓載艙30%、50%、80%、100%時(shí)的水氣情況和0h～24h及24h～96h的情況，部分?jǐn)?shù)據(jù)來源于實(shí)際試驗(yàn)。以下是3次試驗(yàn)水體氧溶量的變化結(jié)果，分別有一個(gè)溶氧儀在2個(gè)不同水艙的水里，試驗(yàn)艙是驅(qū)除過氧氣的水，氧含量在24h左右降到最低并持續(xù)保持。如圖10～圖12所示。圖10實(shí)驗(yàn)監(jiān)測水中氧含量報(bào)告，實(shí)驗(yàn)3次數(shù)據(jù)變化

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氮?dú)庋鯕庠谌軞馑械娜芙膺^程研究[J]. 韓健.  西安文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
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本文編號：3087525