國內(nèi)最大的漁業(yè)科考船在進行靜音科考航行實驗時,發(fā)現(xiàn)艙室風雨密門因艙壓過低難以打開;發(fā)電機組機旁溫度過高,嚴重影響機器使用壽命和人員操作安全;艙內(nèi)流場極不均勻,尾部流速過大,首部流速過小,整體梯度過大。利用CFD技術(shù)進行艙室流場數(shù)值分析,在驗證模型正確的基礎(chǔ)上提出改進方案:頂部增設(shè)一路由風管、消音器、風機和布風器組成的進風道。通過比較不同進口風速下的通風效果得到最佳風機風量:風速7 m/s,風量13 000m3/h時,機旁溫度由50.1℃降為43.2℃,艙壓由–450 Pa提高至–110 Pa。進一步通過實船改造及試驗驗證了優(yōu)化方案的合理性。該方案施工方便、有效,對于靜音艙室的工程設(shè)計具有一定的參考價值。 

【文章來源】：艦船科學技術(shù). 2020,42(17)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

靜音發(fā)電機室?guī)缀文Ｐ虵ig.1Geometricalmodelofshipengineroom

直截面進行速度嘗溫度場和靜壓場觀察，云場分布如圖3～圖5所示。由上數(shù)值模擬的結(jié)果可以看出：1）消音通道出風口的流速太高，達到20m/s，但這是設(shè)備廠的要求風速，現(xiàn)階段無法調(diào)整；在排氣口和進氣口之間的走道風速為16m/.s，過高的風速定會帶來較大的噪聲問題，并極大地影響人員在該位置的舒適度；消音通道進風口流速為22m/s，太高的流速表1邊界條件設(shè)置Tab.1Setsofboundaryconditions對象名稱邊界類型數(shù)值備注排風消音風道和風扇水箱速度進口–20m/s向外鼓風、流速為負消音進風口通風入口–在艙內(nèi)負壓作用下自然進風，阻力系數(shù)固定主機進氣口速度進口–22m/s消耗空氣、流速為負排煙管、SCR反應(yīng)器固定壁面–固定溫度艙室頂面固定壁面–固定放熱率配電板、變壓器、蓄電池固定壁面–固定溫度主機固定壁面–固定放熱率發(fā)電機固定壁面–固定放熱率艙外空間流體區(qū)域–空氣（夏季）表2模擬值和測量值比較Tab.2Comparisonbetweentemperaturecalculatedandmeasured測量點測量值模擬值誤差/%1（X=0.8m）37.0℃36.2℃2.1617.7m/s18.5m/s–4.522（X=0.8m）52.0℃50.1℃3.652.4m/s2.5m/s–4.173（X=1.8m）42.9℃42.1℃1.861.05m/s1.0m/s4.764（X=1.8m）40.2℃38.5/℃4.237.2m/s7.0m/s2.785（X=1.8m）35.2℃34.5℃1.999.7m/s10m/s–3.09圖2測量點的位置Fig.2Locationsofmeasuredpoints圖3截面速度場圖Fig.3Thedistributionofairvelocityfield圖4截面溫度場圖Fig.4Thedistributionofairtemperaturefield圖5截面壓力場圖Fig.5Thedistributionofairpressurefield第42卷郭昂，等：船舶靜音發(fā)電機室通風系統(tǒng)數(shù)值模擬和實船改進·89·

直截面進行速度嘗溫度場和靜壓場觀察，云場分布如圖3～圖5所示。由上數(shù)值模擬的結(jié)果可以看出：1）消音通道出風口的流速太高，達到20m/s，但這是設(shè)備廠的要求風速，現(xiàn)階段無法調(diào)整；在排氣口和進氣口之間的走道風速為16m/.s，過高的風速定會帶來較大的噪聲問題，并極大地影響人員在該位置的舒適度；消音通道進風口流速為22m/s，太高的流速表1邊界條件設(shè)置Tab.1Setsofboundaryconditions對象名稱邊界類型數(shù)值備注排風消音風道和風扇水箱速度進口–20m/s向外鼓風、流速為負消音進風口通風入口–在艙內(nèi)負壓作用下自然進風，阻力系數(shù)固定主機進氣口速度進口–22m/s消耗空氣、流速為負排煙管、SCR反應(yīng)器固定壁面–固定溫度艙室頂面固定壁面–固定放熱率配電板、變壓器、蓄電池固定壁面–固定溫度主機固定壁面–固定放熱率發(fā)電機固定壁面–固定放熱率艙外空間流體區(qū)域–空氣（夏季）表2模擬值和測量值比較Tab.2Comparisonbetweentemperaturecalculatedandmeasured測量點測量值模擬值誤差/%1（X=0.8m）37.0℃36.2℃2.1617.7m/s18.5m/s–4.522（X=0.8m）52.0℃50.1℃3.652.4m/s2.5m/s–4.173（X=1.8m）42.9℃42.1℃1.861.05m/s1.0m/s4.764（X=1.8m）40.2℃38.5/℃4.237.2m/s7.0m/s2.785（X=1.8m）35.2℃34.5℃1.999.7m/s10m/s–3.09圖2測量點的位置Fig.2Locationsofmeasuredpoints圖3截面速度場圖Fig.3Thedistributionofairvelocityfield圖4截面溫度場圖Fig.4Thedistributionofairtemperaturefield圖5截面壓力場圖Fig.5Thedistributionofairpressurefield第42卷郭昂，等：船舶靜音發(fā)電機室通風系統(tǒng)數(shù)值模擬和實船改進·89·

【參考文獻】：
碩士論文
[1]某船機艙通風系統(tǒng)模擬分析及優(yōu)化設(shè)計[D]. 梁彥超.上海交通大學 2011



本文編號：3376028