油電混合動(dòng)力海洋機(jī)器人進(jìn)氣管路設(shè)計(jì)有水氣分離功能的進(jìn)氣集水箱。針對(duì)某海洋機(jī)器人原理樣機(jī)的進(jìn)氣集水箱積水噴濺問題,利用CFX軟件對(duì)箱內(nèi)氣液兩相流作用機(jī)理進(jìn)行數(shù)值模擬,確定水箱結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致積水受高速氣流擾動(dòng),被氣流夾帶發(fā)生噴濺;設(shè)計(jì)一種折流式、氣液流場(chǎng)隔離的新型進(jìn)氣集水箱,并對(duì)其進(jìn)行氣液兩相流數(shù)值模擬,結(jié)果表明新進(jìn)氣集水箱有效避免了高速氣流對(duì)積水?dāng)_動(dòng);利用Euler-Euler氣液兩相流模型進(jìn)一步對(duì)新進(jìn)氣集水箱水氣分離性能進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)果表明新進(jìn)氣集水箱水氣分離效率達(dá)99.94%,達(dá)到了預(yù)期效果。試驗(yàn)結(jié)果表明,數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果一致,數(shù)值計(jì)算模型正確。

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【部分圖文】：

圖1原進(jìn)氣集水箱結(jié)構(gòu)

為原進(jìn)氣集水箱結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。其水氣分離原理為重力沉降式，意外進(jìn)入的海水在重力作用下沉降于集水區(qū)，而空氣從出氣口流出，中間隔板距水箱底部約2/3，遮擋進(jìn)氣口投影面積約1/3，中間隔板用于避免積水受海浪搖晃，同時(shí)減緩空氣對(duì)積水的擾動(dòng)。以柴油機(jī)滿功率運(yùn)行時(shí)進(jìn)氣量為研究工況，空氣流....

圖2原水箱積水噴濺仿真結(jié)果

原進(jìn)氣集水箱積水噴濺仿真結(jié)果，如圖2所示。時(shí)間步1.99s時(shí)水的體積分?jǐn)?shù)云圖，如圖2(a）所示。由圖中可知，箱內(nèi)積水受到擾動(dòng)而發(fā)生晃動(dòng)，進(jìn)入中間隔板上層，向出氣口匯聚，結(jié)合圖2(c）出口水的質(zhì)量流量曲線，水的質(zhì)量流量大約0.5s時(shí)開始大于0，在1.1s時(shí)達(dá)到最大0.8kg/s，整....

圖3新進(jìn)氣集水箱積水噴濺仿真結(jié)果

為新進(jìn)氣集水箱積水噴濺仿真結(jié)果，如圖3所示。時(shí)間步2.42s時(shí)箱體水的體積分?jǐn)?shù)云圖，如圖3(a）所示。由圖可知，相比原進(jìn)氣集水箱，箱內(nèi)積水受氣流的擾動(dòng)作用明顯減小，箱內(nèi)積水無(wú)明顯晃動(dòng)，出口水的質(zhì)量流量曲線，如圖3(b）所示。出口水的質(zhì)量流量最大發(fā)生在1.2s，為2.4e10-5k....

圖4新進(jìn)氣集水箱水氣分離仿真分析結(jié)果

為新進(jìn)氣集水箱水氣分離仿真結(jié)果，如圖4所示。從圖4(a）、圖4(b）可以看出水滴在慣性作用下沿直線進(jìn)入后擋板與空氣分離，而空氣在到達(dá)后擋板前發(fā)生折流，然后從出氣管流出，少量進(jìn)入后擋板的空氣速度降為0。為水的體積分?jǐn)?shù)云圖，如圖4(c）所示。水滴在進(jìn)入后擋板與水箱法蘭蓋發(fā)生碰撞后匯聚....

本文編號(hào)：3940141