國內(nèi)最大的漁業(yè)科考船在進(jìn)行靜音科考航行實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)艙室風(fēng)雨密門因艙壓過低難以打開;發(fā)電機(jī)組機(jī)旁溫度過高,嚴(yán)重影響機(jī)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(jìn)行艙室流場數(shù)值分析,在驗(yàn)證模型正確的基礎(chǔ)上提出改進(jìn)方案:頂部增設(shè)一路由風(fēng)管、消音器、風(fēng)機(jī)和布風(fēng)器組成的進(jìn)風(fēng)道。通過比較不同進(jìn)口風(fēng)速下的通風(fēng)效果得到最佳風(fēng)機(jī)風(fēng)量:風(fēng)速7 m/s,風(fēng)量13 000m3/h時(shí),機(jī)旁溫度由50.1℃降為43.2℃,艙壓由–450 Pa提高至–110 Pa。進(jìn)一步通過實(shí)船改造及試驗(yàn)驗(yàn)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(jì)具有一定的參考價(jià)值。 

【文章來源】：艦船科學(xué)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(jī)室?guī)缀文Ｐ虵ig.1Geometricalmodelofshipengineroom

直截面進(jìn)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(fēng)口的流速太高，達(dá)到20m/s，但這是設(shè)備廠的要求風(fēng)速，現(xiàn)階段無法調(diào)整；在排氣口和進(jìn)氣口之間的走道風(fēng)速為16m/.s，過高的風(fēng)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(jìn)風(fēng)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(fēng)消音風(fēng)道和風(fēng)扇水箱速度進(jìn)口–20m/s向外鼓風(fēng)、流速為負(fù)消音進(jìn)風(fēng)口通風(fēng)入口–在艙內(nèi)負(fù)壓作用下自然進(jìn)風(fēng)，阻力系數(shù)固定主機(jī)進(jìn)氣口速度進(jìn)口–22m/s消耗空氣、流速為負(fù)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(jī)固定壁面–固定放熱率發(fā)電機(jī)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(diǎn)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(diǎn)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(jī)室通風(fēng)系統(tǒng)數(shù)值模擬和實(shí)船改進(jìn)·89·

直截面進(jìn)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(fēng)口的流速太高，達(dá)到20m/s，但這是設(shè)備廠的要求風(fēng)速，現(xiàn)階段無法調(diào)整；在排氣口和進(jìn)氣口之間的走道風(fēng)速為16m/.s，過高的風(fēng)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(jìn)風(fēng)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(fēng)消音風(fēng)道和風(fēng)扇水箱速度進(jìn)口–20m/s向外鼓風(fēng)、流速為負(fù)消音進(jìn)風(fēng)口通風(fēng)入口–在艙內(nèi)負(fù)壓作用下自然進(jìn)風(fēng)，阻力系數(shù)固定主機(jī)進(jìn)氣口速度進(jìn)口–22m/s消耗空氣、流速為負(fù)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(jī)固定壁面–固定放熱率發(fā)電機(jī)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(diǎn)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(diǎn)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(jī)室通風(fēng)系統(tǒng)數(shù)值模擬和實(shí)船改進(jìn)·89·

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



本文編號：3376028