舰船住舱气流组织数值研究

发布时间：2017-03-22 14:17

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【摘要】：现代舰船多为多为无舷窗的全封闭形式,船员基本上有90%以上的时间都在舱室内度过,舱室内环境的好坏对船员的身心健康及工作效率都会产生直接的影响,加之工作环境窄小、活动范围受限容易出现疲劳,浅眠或睡眠质量差、胸闷、恶心、免疫功能下降等症状,甚至出现晕船的现象,且随着出航时间的延长有加剧的趋势。这就给提高船员居住的舒适性提出了越来越高的要求。通过对国内外舰船舱室的研究,采用先进国内外舱室环境工程理念,消化吸收国外舰船舱室环境工程设计技术、工艺标准,将其应用于舰船舱室环境设计,改进、提高舰舱室内装技术水平,优化气流组织、改善空气质量、降低空气噪声,为舰员创造更加舒适的生活、工作环境。本文分别选取舰船上几种典型居住舱室为基本模型,根据其特点,利用FLOEFD流体力学软件对室内流场进行模拟,研究了影响舱室居住性能的相关因素如不同送风口形式、布风器分布位置、回风口位置、大小等。并对大区域空间进行了布局设计,对比研究污染物排出的效果。本文完成了以下工作：(1)介绍了气流组织和湍流理论知识,对模型进行了适当简化。(2)参考相关文献,根据标准规定,确定各工况送风参数,利用气流组织评价准则,对各工况效果进行评价。(3)根据舰船住舱实际情况,建立物理模型,对舱室温度、速度、PMV、PPD等分布情况进行模拟计算,研究如何才能提高住舱舒适性,改善人员居住环境。(4)综合考虑了大区域空间污染物分布和排出能力,对舰船舱室布局设置提供一个较为可靠的基本方法。
【关键词】：气流组织 数值模拟 舒适性指标 温度场
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U674.70
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究目的及意义12
• 1.3 国内外研究现状12-15
• 1.3.1 国外研究现状12-14
• 1.3.2 国内研究现状14-15
• 1.4 本文主要研究内容15-17
• 第2章 气流组织理论及评价标准17-28
• 2.1 气流组织理论知识17-21
• 2.1.1 送风口气流流动规律17-18
• 2.1.2 回风口气流流动规律18
• 2.1.3 送回风口形式18-19
• 2.1.4 气流组织的形式19-21
• 2.2 空气评价主要参数21-27
• 2.2.1 舒适性指标21-25
• 2.2.2 送风有效性指标25
• 2.2.3 污染排除有效性指标25-26
• 2.2.4 能量利用系数26-27
• 2.3 本章小结27-28
• 第3章 软件简介及数值模拟知识28-41
• 3.1 软件简介28-34
• 3.1.1 软件特点28-29
• 3.1.2 FloEFD关键技术29-30
• 3.1.3 网格设置与处理30-32
• 3.1.4 解析方程32
• 3.1.5 计算32-34
• 3.2 理论基础34-40
• 3.2.1 基本控制方程34-35
• 3.2.2 湍流模拟方法35-37
• 3.2.3 离散方法37-38
• 3.2.4 代数方程求解和SIMPLE算法38-40
• 3.3 本章小结40-41
• 第4章 典型舰船住舱空气环境研究41-61
• 4.1 双人住舱41-49
• 4.1.1 物理模型41-42
• 4.1.2 通风参数设计标准42
• 4.1.3 软件边界条件设置42-43
• 4.1.4 工况设定43-44
• 4.1.5 数值仿真结果分析44-49
• 4.1.6 小结49
• 4.2 四人住舱49-55
• 4.2.1 物理模型49-50
• 4.2.2 通风参数(回风口)设计标准50
• 4.2.3 软件边界条件设置50
• 4.2.4 工况设定50-51
• 4.2.5 数值仿真结果分析51-54
• 4.2.6 小结54-55
• 4.3 十人住舱55-60
• 4.3.1 物理模型55-56
• 4.3.2 通风参数(布风器分布)设计标准56
• 4.3.3 软件边界条件设置56-57
• 4.3.4 工况设定57
• 4.3.5 数值仿真结果分析57-60
• 4.3.6 小结60
• 4.4 本章小结60-61
• 第5章 舰船舱室大区域方案对比研究61-79
• 5.1 舰船舱室大区域模型61-65
• 5.1.1 物理模型建立及简化61-63
• 5.1.2 模拟边界条件设置63-64
• 5.1.3 工况设定64-65
• 5.2 方案A、B不同工况仿真结果比较分析65-77
• 5.2.1 舱室热舒适性分析65-69
• 5.2.2 送风有效性分析69-71
• 5.2.3 污染物CO_2的浓度场计算结果分析71-74
• 5.2.4 A、B方案各工况模拟结果对比分析74-77
• 5.3 本章小结77-79
• 第6章 结论与展望79-81
• 6.1 结论79-80
• 6.2 展望80-81
• 参考文献81-84
• 致谢84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 邱泓;姬长发;王晓霞;;数值模拟方法在置换通风中的应用[J];洁净与空调技术;2008年01期

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本文编号：261689