潜艇集控舱室气流组织仿真及舒适性研究

发布时间：2024-11-06 20:18

　　 潜艇密闭舱室的空调通风系统受工作环境所限,无法随时与外界进行气体交换。而集控舱室由于人员密集、散热设备较多等因素的影响,空气环境更为恶劣。对潜艇舱室环境进行有效控制,为船员提供舒适的生存环境,是潜艇总体性能的一个重要指标。鉴于此,采用计算流体力学方法,根据实际的边界条件,对集控舱室夏季水下和水上两工况舱室内的气流组织进行模拟计算。将计算结果可视化处理,对典型截面内的风速、温度、CO₂浓度和PMV值等指标进行分析。分析结果表明:在本文所采用的送风方式下,水下工况集控舱内大部分区域温度25℃左右,除送风口外其余位置风速在0.3m/s左右,CO₂浓度较小,舱内整体PMV值在-1～1之间。水上工况与水下工况相比,舱室内平均温度略高,风速相同,但相关指标均满足设计要求,船员的舒适性较好。研究结果对集控舱室气流组织的设计有一定的指导意义。

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【部分图文】：

本文研究对象是某型舰艇的集控舱室，按照1:1比例对舱室进行三维建模，舱内布有两条送风管道，分别位于两排工作台工作人员头顶最上方[4]，每条送风管道上布有4个送风口进行送风，舱室门下部设有一个的矩形回风口。集控舱室内部的工作人员简化成倒Z字形分布，在人体模型上部设20mm×20mm....

鉴于模型内部结构多且复杂，对简化三维模型进行非结构网格划分，对风管以及送风口处网格进行不同程度加密，选取第4.1节方案中典型截面计算结果进行网格无关性验证，结果如表1所示。由表可以看出，网格数为400万与网格数为500万时的计算结果相近。为提高计算效率，取网格数为400万。最终网....

分水上和水下2个设计工况对该模型进行数值模拟。对典型截面的速度场、温度场、CO2分布和PMV分布进行分析。考虑的典型截面为：截面1取垂直舱室地面横切面；截面2取坐姿时人腿部截面高度0.4m处；截面4取人口呼吸高度0.95m；截面5取坐姿头部上方高度1.4m处。各截面位置如图3所示....

不同截面温度场分布云图如图5所示。截面1分布云图显示，送风口下方风速较大区域温度偏低，整个舱室由上至下温度逐渐降低，由舱顶温度较高导致，因工作台为发热体，工作台边角风速较低处小区域温度较高，整个舱室大部分区域温度在25～26℃之间。截面2分布云图显示，在人腿高度处，整个舱室大部分....

本文编号：4011542