机舱通风效果模拟及应用
发布时间：2021-07-18 14:12
采用计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）方法对某自升式碎石铺设整平船的主发电机舱通风系统进行数值模拟研究。通过对设计方案进行模拟,分析2种主机工作工况下机舱的温度和速度场模型,进而确认设计的通风方案的合理性,判断其是否达到设计预期。模拟结果表明,侧送上排的通风方案能满足机舱的散热和气体流通需求,该方法可广泛应用于同类型项目中,为机舱通风方案设计提供参考。
【文章来源】：船舶与海洋工程. 2020,36(05)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
=1.5m温度场分布xzO温度(℃)
?心Ｄ猓??莞么?暮角????近海海域的常规设计工况和规格书的设计工况，选择比较恶劣的设计工况作为模拟的具体参数，即45℃，70%相对湿度。同时，在模型中分别选取建模高度Y1.5m和Y2.0m的切片，核查不同高度的温度常1)方案一，选择两边2台主发电机并车时进行模拟，得出1.5m和2.0m高度的温度场，结果见图2和图3。2)方案二，选择中间和两边任意一台主发电机并车进行模拟，得出1.5m和2.0m高度的温度场，结果见图4和图5。图2Y=1.5m温度场分布图3Y=2.0m温度场分布图4Y=1.5m温度场分布图5Y=2.0m温度场分布由图2~图5可知，机舱内的温度基本上都在45~55℃，除了发热设备本体以外，室内温度均满足设计要求，通过1.5m高度的图2与2.0m高度的图3和图5对比可以看出，温度的变化趋势是从下向上逐渐增图1机舱模型xyzOxyzOxyzO57.0055.5054.0052.5051.0049.5048.0046.5045.00温度(℃)57.0055.5054.0052.5051.0049.5048.0046.5045.00温度(℃)xyzOxyzO57.0055.5054.0052.5051.0049.5048.0046.5045.00温度(℃)57.0055.5054.0052.5051.0049.5048.0046.5045.00温度(℃)
44船舶与海洋工程2020年第5期定功率为200kW，满足停泊工况下发电负荷的需要。该机舱的通风方案设计为：采用侧送上排的气流组织形式，机舱两端选择2台机械送风机，风量为31200m3/h，静压为410Pa，有2路送风支管连接到花钢板下方，每台送风机连接的送风管路配置8个风口，位于机舱中间部位，排风形式为自然排风。对该机舱通风方案进行数值模拟仿真，采用Fluent[5]的前处理软件Gambit进行数理建模，建模时忽略其他设备等次要因素，主要考虑柴油发电机组、主发电机排烟管、涡轮增压器、进排气风管和风箱对通风造成的影响。此次模拟采用六面体网格进行初算，并不断进行细化，得到的机舱模型见图1。3模拟结果该碎石铺设整平船是深中通道项目的配套项目，其建造规格书规定：作业区域要求为近海海区拖带，沿海海区作业；航区要求为沿海航区作业，近海航区拖航。同时，根据室外设计工况的要求，所选温度为大气设计温度-20~45℃。另外，根据任意2台发电机组可并车运行的要求，分2种仿真工况，即：选择2台主发电机的辐射热作为初始条件；选择风机在进风箱入口处的送风速度4.5m/s作为边界条件。在绝热环境下对机舱内部流场和柴油发电机组的辐射热进行耦合分析。3.1通风方案的温度场分析由于动车主发电机的位置不同，热源的位置有所不同，选择两种方案进行模拟，根据该船的航区，经查近海海域的常规设计工况和规格书的设计工况，选择比较恶劣的设计工况作为模拟的具体参数，即45℃，70%相对湿度。同时，在模型中分别选取建模高度Y1.5m和Y2.0m的切片，核查不同高度的温度常1)方案一，选择两边2台主发电机并车时进行模拟，得出1.5m
【参考文献】：
期刊论文
[1]主发电机舱通风效果的优化设计[J]. 崔爱新,刘长建,唐曾艳. 船舶工程. 2013(S2)
本文编号：3289732
【文章来源】：船舶与海洋工程. 2020,36(05)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
=1.5m温度场分布xzO温度(℃)
?心Ｄ猓??莞么?暮角????近海海域的常规设计工况和规格书的设计工况，选择比较恶劣的设计工况作为模拟的具体参数，即45℃，70%相对湿度。同时，在模型中分别选取建模高度Y1.5m和Y2.0m的切片，核查不同高度的温度常1)方案一，选择两边2台主发电机并车时进行模拟，得出1.5m和2.0m高度的温度场，结果见图2和图3。2)方案二，选择中间和两边任意一台主发电机并车进行模拟，得出1.5m和2.0m高度的温度场，结果见图4和图5。图2Y=1.5m温度场分布图3Y=2.0m温度场分布图4Y=1.5m温度场分布图5Y=2.0m温度场分布由图2~图5可知，机舱内的温度基本上都在45~55℃，除了发热设备本体以外，室内温度均满足设计要求，通过1.5m高度的图2与2.0m高度的图3和图5对比可以看出，温度的变化趋势是从下向上逐渐增图1机舱模型xyzOxyzOxyzO57.0055.5054.0052.5051.0049.5048.0046.5045.00温度(℃)57.0055.5054.0052.5051.0049.5048.0046.5045.00温度(℃)xyzOxyzO57.0055.5054.0052.5051.0049.5048.0046.5045.00温度(℃)57.0055.5054.0052.5051.0049.5048.0046.5045.00温度(℃)
44船舶与海洋工程2020年第5期定功率为200kW，满足停泊工况下发电负荷的需要。该机舱的通风方案设计为：采用侧送上排的气流组织形式，机舱两端选择2台机械送风机，风量为31200m3/h，静压为410Pa，有2路送风支管连接到花钢板下方，每台送风机连接的送风管路配置8个风口，位于机舱中间部位，排风形式为自然排风。对该机舱通风方案进行数值模拟仿真，采用Fluent[5]的前处理软件Gambit进行数理建模，建模时忽略其他设备等次要因素，主要考虑柴油发电机组、主发电机排烟管、涡轮增压器、进排气风管和风箱对通风造成的影响。此次模拟采用六面体网格进行初算，并不断进行细化，得到的机舱模型见图1。3模拟结果该碎石铺设整平船是深中通道项目的配套项目，其建造规格书规定：作业区域要求为近海海区拖带，沿海海区作业；航区要求为沿海航区作业，近海航区拖航。同时，根据室外设计工况的要求，所选温度为大气设计温度-20~45℃。另外，根据任意2台发电机组可并车运行的要求，分2种仿真工况，即：选择2台主发电机的辐射热作为初始条件；选择风机在进风箱入口处的送风速度4.5m/s作为边界条件。在绝热环境下对机舱内部流场和柴油发电机组的辐射热进行耦合分析。3.1通风方案的温度场分析由于动车主发电机的位置不同，热源的位置有所不同，选择两种方案进行模拟，根据该船的航区，经查近海海域的常规设计工况和规格书的设计工况，选择比较恶劣的设计工况作为模拟的具体参数，即45℃，70%相对湿度。同时，在模型中分别选取建模高度Y1.5m和Y2.0m的切片，核查不同高度的温度常1)方案一，选择两边2台主发电机并车时进行模拟，得出1.5m
【参考文献】：
期刊论文
[1]主发电机舱通风效果的优化设计[J]. 崔爱新,刘长建,唐曾艳. 船舶工程. 2013(S2)
本文编号：3289732
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/chuanbolw/3289732.html
