采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（Computational Fluid Dynamics, CFD）方法對(duì)某自升式碎石鋪設(shè)整平船的主發(fā)電機(jī)艙通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值模擬研究。通過對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模擬,分析2種主機(jī)工作工況下機(jī)艙的溫度和速度場模型,進(jìn)而確認(rèn)設(shè)計(jì)的通風(fēng)方案的合理性,判斷其是否達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期。模擬結(jié)果表明,側(cè)送上排的通風(fēng)方案能滿足機(jī)艙的散熱和氣體流通需求,該方法可廣泛應(yīng)用于同類型項(xiàng)目中,為機(jī)艙通風(fēng)方案設(shè)計(jì)提供參考。 

【文章來源】：船舶與海洋工程. 2020,36(05)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

=1.5m溫度場分布xzO溫度(℃)

?心Ｄ猓??莞么?暮角????近海海域的常規(guī)設(shè)計(jì)工況和規(guī)格書的設(shè)計(jì)工況，選擇比較惡劣的設(shè)計(jì)工況作為模擬的具體參數(shù)，即45℃，70%相對(duì)濕度。同時(shí)，在模型中分別選取建模高度Y1.5m和Y2.0m的切片，核查不同高度的溫度常1)方案一，選擇兩邊2臺(tái)主發(fā)電機(jī)并車時(shí)進(jìn)行模擬，得出1.5m和2.0m高度的溫度場，結(jié)果見圖2和圖3。2)方案二，選擇中間和兩邊任意一臺(tái)主發(fā)電機(jī)并車進(jìn)行模擬，得出1.5m和2.0m高度的溫度場，結(jié)果見圖4和圖5。圖2Y=1.5m溫度場分布圖3Y=2.0m溫度場分布圖4Y=1.5m溫度場分布圖5Y=2.0m溫度場分布由圖2~圖5可知，機(jī)艙內(nèi)的溫度基本上都在45~55℃，除了發(fā)熱設(shè)備本體以外，室內(nèi)溫度均滿足設(shè)計(jì)要求，通過1.5m高度的圖2與2.0m高度的圖3和圖5對(duì)比可以看出，溫度的變化趨勢是從下向上逐漸增圖1機(jī)艙模型xyzOxyzOxyzO57.0055.5054.0052.5051.0049.5048.0046.5045.00溫度(℃)57.0055.5054.0052.5051.0049.5048.0046.5045.00溫度(℃)xyzOxyzO57.0055.5054.0052.5051.0049.5048.0046.5045.00溫度(℃)57.0055.5054.0052.5051.0049.5048.0046.5045.00溫度(℃)

44船舶與海洋工程2020年第5期定功率為200kW，滿足停泊工況下發(fā)電負(fù)荷的需要。該機(jī)艙的通風(fēng)方案設(shè)計(jì)為：采用側(cè)送上排的氣流組織形式，機(jī)艙兩端選擇2臺(tái)機(jī)械送風(fēng)機(jī)，風(fēng)量為31200m3/h，靜壓為410Pa，有2路送風(fēng)支管連接到花鋼板下方，每臺(tái)送風(fēng)機(jī)連接的送風(fēng)管路配置8個(gè)風(fēng)口，位于機(jī)艙中間部位，排風(fēng)形式為自然排風(fēng)。對(duì)該機(jī)艙通風(fēng)方案進(jìn)行數(shù)值模擬仿真，采用Fluent[5]的前處理軟件Gambit進(jìn)行數(shù)理建模，建模時(shí)忽略其他設(shè)備等次要因素，主要考慮柴油發(fā)電機(jī)組、主發(fā)電機(jī)排煙管、渦輪增壓器、進(jìn)排氣風(fēng)管和風(fēng)箱對(duì)通風(fēng)造成的影響。此次模擬采用六面體網(wǎng)格進(jìn)行初算，并不斷進(jìn)行細(xì)化，得到的機(jī)艙模型見圖1。3模擬結(jié)果該碎石鋪設(shè)整平船是深中通道項(xiàng)目的配套項(xiàng)目，其建造規(guī)格書規(guī)定：作業(yè)區(qū)域要求為近海海區(qū)拖帶，沿海海區(qū)作業(yè)；航區(qū)要求為沿海航區(qū)作業(yè)，近海航區(qū)拖航。同時(shí)，根據(jù)室外設(shè)計(jì)工況的要求，所選溫度為大氣設(shè)計(jì)溫度-20~45℃。另外，根據(jù)任意2臺(tái)發(fā)電機(jī)組可并車運(yùn)行的要求，分2種仿真工況，即：選擇2臺(tái)主發(fā)電機(jī)的輻射熱作為初始條件；選擇風(fēng)機(jī)在進(jìn)風(fēng)箱入口處的送風(fēng)速度4.5m/s作為邊界條件。在絕熱環(huán)境下對(duì)機(jī)艙內(nèi)部流場和柴油發(fā)電機(jī)組的輻射熱進(jìn)行耦合分析。3.1通風(fēng)方案的溫度場分析由于動(dòng)車主發(fā)電機(jī)的位置不同，熱源的位置有所不同，選擇兩種方案進(jìn)行模擬，根據(jù)該船的航區(qū)，經(jīng)查近海海域的常規(guī)設(shè)計(jì)工況和規(guī)格書的設(shè)計(jì)工況，選擇比較惡劣的設(shè)計(jì)工況作為模擬的具體參數(shù)，即45℃，70%相對(duì)濕度。同時(shí)，在模型中分別選取建模高度Y1.5m和Y2.0m的切片，核查不同高度的溫度常1)方案一，選擇兩邊2臺(tái)主發(fā)電機(jī)并車時(shí)進(jìn)行模擬，得出1.5m

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]主發(fā)電機(jī)艙通風(fēng)效果的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 崔愛新,劉長建,唐曾艷.  船舶工程. 2013(S2)



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