船舶工业碳排放特征研究

随着“双碳”政策的发布,我国各行各业均加大了行业内碳排放底数摸排工作,国家已发布了24个行业温室气体碳排放核算指南,对行业碳排放核算工作具有重要指示意义,然而针对船舶行业碳排放特征和核算方法尚空缺。本文通过分析国内外核算标准特征,初步构建船舶工业碳排放核算方法,采用抽样调查方式对典型企业进行碳排放核算对比分析,对船舶工业碳排放核算工作具有指导意义。

龙江碳达峰碳中和目标实现路径研究——基于财会、统计与审计协同监督视角

文章从理论层面阐释了财会、统计与审计协同监督在实现碳达峰碳中和目标中的内在机理和引导策略,构建了一套针对碳达峰碳中和目标实现的财会、统计与审计协同监督体系。旨在发挥各部门协同监督作用,探索在财会、统计与审计协同监督框架下实现碳达峰碳中和目标的有效路径。通过此举激发社会各界参与碳达峰碳中和目标的积极性,确保按计划实现碳达峰碳中和。

船用双层壳体齿轮箱柔性动力学建模及隔振性能分析研究

双层壳体齿轮箱不仅为齿轮传动系统提供弹性支撑,而且具有减振降噪作用。为了能够高效、高精度地预测双层壳体齿轮箱的减振降噪效果,本文基于模态综合法建立含有隔振器的某船用双层壳体齿轮箱柔性动力学缩聚模型,对比分析齿轮箱的缩聚模型与完全有限元模型的固有特性的差异性,并验证其缩聚模型的有效性。通过双层壳体齿轮箱缩聚模型的模态解耦率、模态贡献度、振级落差和内壳体倾斜度的分析,评估齿轮箱的隔振性能。结果表明:某船用双层壳体齿轮箱在平移方向上模态解耦率均在94.9%以上,模态贡献主要以第二至第六阶振型为主导;在激励频率1~6000 Hz范围内,双层壳体齿轮箱的振级落差可达到34.2 dB;当激励频率小于2000 Hz时,激励频率对振级落差和倾斜度的变化有着显著的影响。

船舶动力舱电容型感烟探测器的设计

为保证对船舶动力舱极早期火灾探测的及时性、准确性和可靠性,需要对烟雾浓度检测原理进行改进和烟雾浓度算法的创新。基于电容式检测元胞结构对烟雾浓度检测原理进行全新设计,并采用多尺度烟雾粒子浓度检测算法对检测信号进行处理,以计算出烟雾粒子浓度。试验结果表明:新设计的探测器可实现对0~10%obs/m浓度烟雾粒子的有效检测,检测精度高于百万分比浓度(Parts Per Million,PPM)级;探测器的灵敏度可以达到PPM级;在存在一定浓度的油气和不同粒径灰尘的使用环境中,仍能实现高于PPM级精度的烟雾粒子浓度检测。

齿轮传动系统可靠性分配数字化设计与研究

随着齿轮传动系统向着高复杂性、多传动样式和高可靠性等方向发展,快速准确地对齿轮传动系统进行可靠性分配变得越来越重要。针对现有可靠性分配方法存在的考虑因素不全面、同一参数不同分配方法变化范围不统一、不便于数字化软件开发等问题,提出了改进电子设备可靠性咨询组(Advisory Group on Reliability of Electronic Equipment,AGREE)分配法,扩展了评分分配法;探讨了可靠性分配方法的数字化特征,建立了齿轮传动系统的基本可靠性与任务可靠性模型,研究了可靠性模型自动生成的遍历算法;开发了定轴轮系、行星轮系和混合轮系可靠性快速分配的数字化平台,设计了输入模块、计算模块、结果显示模块和输出模块等4个独立模块;通过与实例结果的比较,该软件计算结果的准确性得到了验证;同时也实现了齿轮传动系统可靠性分配的参数化建模与自动化生成算例报告等功能,提高了可靠性分配模型精度和计算效率。

基于流体域仿真的高速风机气浮箔片轴承动静特性研究

气浮轴承特性对高速风机转子稳定性有显著影响,气浮轴承的静特性与动特性计算是准确获得转子系统失稳转速的基础。通过建立气浮轴承物理模型,以及对应的流体域模型,设定气浮轴承工作状况下的参数,模拟其在工作状况下的流体域分布情况,调整轴心位置,找到标准工作状况下的轴心位置,实现气浮轴承的静特性计算。在静特性计算的结果的基础上,赋予轴颈同频的扰动,模拟流体域分布情况,得到在给定扰动情况下轴颈的受力情况,根据力的变化求解得到气浮轴承对应的刚度系数与阻尼系数,实现气浮轴承动特性的计算。结果表明:随着转速的不断提升,稳定时的轴心位置会逐渐向气浮箔片轴承的圆心靠近;在一定的工作转速范围内,轴承的直接刚度系数随着转速的提升而下降,直接阻尼系数则在工作转速范围内下降到达低值后上升。分析气浮轴承的特性系数与转速之间的变化规律,可为开展转子系统动力学研究提供理论基础。

某型船用大功率液控离合器传动系统联合仿真研究

进行了有关船用大功率液压驱动齿式离合器运动学及接触动力学的Adams和AMESim联合仿真流程研究,并进行了联合仿真交互操作界面开发,在给定参数下,能够输出可视化的计算结果。仿真分析结果表明,齿式离合器轴向接合过程的动态特性与冲击载荷受到主动端扭转刚度与轮齿端面结构的影响;减压阀最大开口压力为2.5 MPa,该压力下的最大推力为1.884×10^(5) N;在内外圈发生碰撞时,油压会急速上升,如果减压阀的流量不足,则进油油路会泄漏。经过多次联合仿真发现,进口压力在0.008~0.01 MPa就能实现在4 s左右完成离合器的接合脱开过程。

新型管状增强超弹多孔结构设计制备及减振性能研究

传统的橡胶阻尼材料拥有较好的减振能力,但其力学承载能力不足。针对上述问题,基于仿生梯度设计思想,结合轻质多孔结构的优异力学性能和聚氨酯材料的高阻尼超弹性性能,设计一种具有优异力学承载性能和减振性能的新型管状增强超弹梯度多孔结构,开发出了模压灌注一体化成型工艺,实现了不同规格超弹梯度多孔结构减振器的制备。通过模态分析和频响试验获得结构的固有振动和减振性能,揭示了不同硬度聚氨酯材料、不同拓扑构型增强管等参数对结构减振性能的影响规律。结果发现,相比与其他结构,圆型增强结构在低频段具有较高的基频和较低的共振峰值,表现出结构高刚度高阻尼的优异性能;而在高频段三角型增强结构整体响应更低,减振性能较优异。

基于换热器工作特性的新型折流板结构优化研究

以石化行业制备聚乙烯过程中的导热油换热器为研究对象,通过流场仿真的方法对换热器壳程和管程介质之间的换热过程进行数值模拟并对其结果进行试验验证,探讨了新型折流板不同结构参数对换热器壳程传热系数和综合指标的影响规律。使用正交试验设计的方法对新型折流板的结构参数进行了优化并获得优化目标的回归模型,进而得到新型折流板的最佳结构尺寸。结果表明:新型折流板换热器的最优结构参数H/D为0.633,W/D为0.595,L/s为0.347;优化后的新型折流板换热器的综合指标较初值提高了25.9799(16%),明显提升了导热油换热器的传热性能。

支板型线对压气机中介机匣性能影响的试验研究

为了明确支板对中介机匣气动性能的影响,本文针对某一舰船燃气轮机压气机中介机匣的2种不同支板开展了对比试验研究。试验结果显示:在0.2、0.3和0.4Ma工况下,改型支板较原型支板中介机匣的出口总压损失系数分别降低37%、79%和77%,原型支板尾迹损失远大于改型支板,但主流区域油流和气动测量结果相似。这说明主流区域轴向压力变化不受支板型线影响,但相较于原型支板,改型支板能够有效降低中介机匣的气动损失。

环形丁腈橡胶件静刚度的有限元模拟

对矩形丁腈橡胶件进行静态拉伸试验,通过对试验得到的应力、应变数据进行拟合,得到了Mooney-Rivlin超弹性本构模型参数,利用此本构模型对环形丁腈橡胶件进行静压缩有限元模拟,进行了试验验证,并分析了环形丁腈橡胶件的壁厚、外径以及温度对其静刚度的影响。结果表明:通过有限元方法模拟得到矩形丁腈橡胶件静态拉伸大变形阶段的力-位移曲线与试验结果相吻合,相对误差小于5%,表明Mooney-Rivlin超弹性本构模型可准确描述丁腈橡胶的超弹性特性;环形丁腈橡胶件静刚度的有限元模拟结果与压缩试验结果的相对误差为13.1%,证明了该有限元方法的准确性;随着壁厚或外径的增加,环形丁腈橡胶件的静刚度减小;随着温度的升高,静刚度减小,但减小速率逐渐降低。

倒车涡轮叶片反转鼓风损失影响因素研究

为探究倒车涡轮叶片在反转条件下的鼓风损失影响因素,本文以某型可倒车涡轮双层涡轮叶片为研究对象,在正车运行工况下,使用有限元仿真计算方法,分析倒车涡轮叶片在反转条件下鼓风损失产生机制,并且在不同转速、不同气体压力、不同气体温度、不同叶片高度、不同挡板参数下,开展了倒车涡轮叶片反转鼓风损失计算,掌握鼓风损失影响因素,提炼了关键参数与鼓风损失的关系式。计算结果表明:倒车涡轮叶片反转产生的鼓风损失随转速的增加而增加、随气体压力的增加而增加、随气体温度的增加而降低、随叶片高度的增加而增加,在叶片附近增加挡板后,鼓风损失明显降低,并且随着叶片与挡板之间距离的减小而降低,随挡板与内通流壁板之间间隙的增加,鼓风损失先减小后增加。结论可用于指导倒车涡轮鼓风损失控制装置的设计。

动力设备高压管道冲击失效特性研究

为研究船用动力设备高压管道在冲击载荷作用下的失效特性,本文利用HyperMesh软件建立有限元模型,基于Abaqus软件针对某新型大功率船用汽轮机高压管道的静态与冲击载荷作用下的承载能力和失效特性进行探究。计算结果表明,在冲击载荷作用下,高压管道的失效形式为法兰与管道连接处在高频载荷下形成的局部塑性大变形以及低频载荷下造成的断裂。该结果可为船用动力设备高压管道设计提供参考。

燃气轮机提升引射冷却空气量研究

燃气轮机使用过程,由于引射空气不足造成了箱装体超温报警故障。从引射空气原理出发,对燃气轮机试验台进行建模并计算,实际试验数据验证计算模型的准确性。利用验证后的计算模型计算,结果排气蜗壳出口面积缩小后可增大引射空气量;最后通过更换喷口试验,试验表明额定功率下,直径为1280 mm、1250 mm的喷口,较直径为1330 mm的喷口引射空气流量分别提高了9.4%、22.3%,箱装体出口空气温度分别降低了7℃、14℃。

船舶汽轮机智能控制研究

对于船舶来说,其动力装置是稳定完成运输航行任务的关键设备。而动力装置的发动机主要形式水轮机单机,有着功能大、可靠性高、寿命长、维护简单等优点。但是就目前而言,对于船舶汽轮机的控制方式还较常规。为了进一步的对船舶系统的智能化控制进加深,我们要结合船舶系统的运行特点,对整个船舶的工作机理进行深入研究,以此为基础来展开船舶轮机智能控制系统的研究。

分轴燃气轮机气路故障模拟研究

针对燃气轮机结构复杂及气路故障预测困难的问题,以某型分轴燃气轮机为对象,构建了整体模型及故障诊断模型,仿真结果表明,可以将其用于研究故障情况下的燃机运行特性,为燃机气路故障诊断应用奠定了基础。

基于热固耦合的核级大气排放阀抗震分析研究

应用有限元法建立某核级大气排放阀抗震分析力学模型,通过模态分析确定阀门的固有频率大于33 Hz,因此采用等效静力法计算地震响应,并与自重、压力及外部机械载荷等产生的应力进行组合,得到结构在事故工况下的一次应力。采用单向热固耦合分析方法,计算结构在温度载荷作用下的二次应力(热应力),并与一次应力组合得到结构在事故工况下的总应力。应力评定依据ASME III规范,结果表明大气排放阀在地震作用下能够保证结构完整性,抗震性能满足规范要求。此分析对核电厂类似设备的抗震鉴定具有一定的参考价值。

DCS系统在电厂热工控制中的应用与管理维护策略研究

在当今能源产业的快速发展中,电厂作为电力供应的核心环节,其安全高效运行的重要性不言而喻。随着信息技术与自动化技术的深度融合, DCS在电厂热工控制领域的应用日益广泛,成为保障机组安全运行、提高能源利用效率的关键技术支撑。DCS系统以其强大的数据处理能力、灵活的控制策略和高度的可靠性,有效提升了电厂自动化控制水平,促进了热工过程的精准管理和优化控制。然而,随着系统复杂性的增加,如何确保DCS系统在长期运行中的稳定性和有效性,成为了摆在管理者面前的重大课题。因此,深入研究DCS系统在电厂热工控制中的应用与管理维护策略,不仅是提升电厂综合竞争力的内在需求,也是顺应智能制造、智慧能源发展趋势的必然选择。

国产化船舶动力仿真操控系统设计

为适应船舶行业的教学需求,文章设计了一种采用燃气轮机(简称燃机)动力推进的国产化船舶动力仿真操控系统。该系统包含2套采用C++编程建立的燃机动力数学模型软件,并通过使用Qt开源平台设计的国产化上位机监控程序及国产化硬件搭建的动力操控设备对燃机模型及整个系统进行监控,从而控制船舶的动力输出。通过试验得到了动力模型起动过程和变负载运行的仿真曲线,证明了该系统能够真实地模拟出燃机及动力设备的动态变化,并且能够快速、稳定地执行负载增减命令,实现了船舶动力的模拟控制功能。

基于紫外技术的绝缘子在线检测应用研究综述

绝缘子的运行状态直接关系到高压电网的稳定性,因此绝缘子的在线检测对电网安全运行至关重要。随着紫外技术发展的日益成熟,其在绝缘子检测中的应用愈发广泛。为此,本文综述了基于紫外技术的绝缘子在线检测应用研究进展,介绍了紫外成像检测技术和紫外脉冲检测技术的相关原理,系统阐述了紫外技术在绝缘子放电、状态评估中的研究现状,并对其主要关键技术以及研究方法进行深入分析,为绝缘子在线检测技术提供了有力支撑。