基于CFD的潜艇高压气吹除主压载水舱系统模拟

高压气吹除主压载水舱是潜艇舱室进水情况下最有效的应急挽回手段之一。由于高压气吹除时压载水舱中剧烈的气液混合流动,导致建立的理论模型有一定局限性。本文通过CFD中两相流VOF模型对高压气吹除压载水舱的动态过程进行仿真,分析吹除过程中压载水舱中气-液混合现象、压力变化情况及压载水舱排水速率等特点,以验证高压气吹除压载水舱的理论模型。

潜艇舱室封闭条件下火灾烟流特性瞬态分析

将场模拟计算模型引入到潜艇非规则舱室火灾的仿真计算研究中,并在分析潜艇非规则结构舱室几何特性对烟气运动影响的基础上,对不同火源功率条件下、火源处于封闭舱室横向中心位置时的烟流瞬态特性进行了三维分析,得到了轴对称火烟流的体积分数、温度分布和烟气层厚度等特性。最后,与相同条件下的近壁面火烟流特性进行对比,发现舱室横向中心位置发生火灾时,舱室中心和舱门附近的温度略高于壁面火,而壁面火的FED数略高。

强施放水成膜泡沫的质量损失模型与仿真

采用水成膜泡沫(AFFF)流运动和落点分布模型确定AFFF未到达火羽流前的质量损失,通过火羽流速度计算模型和质量损失临界速度建立了AFFF到达羽流上方的质量损失模型,并应用Fluent和FDS进行模拟仿真。计算结果表明:强施放水成膜泡沫的质量损失和AFFF的物化特性、流量、喷射距离、火场环境有关。该研究结论可以指导大型舰艇水成膜泡沫系统消防设计。

快速上浮脱险技术研究现状

潜艇在水下遇到危险情况时,艇员需要紧急脱险,快速上浮脱险技术能够避免艇员长时间水中停留,提高脱险成功概率。本文介绍和分析了国内外快速上浮脱险技术的研究进展,并推导说明了快速上浮脱险系统的工作原理,为快速上浮脱险试验提供技术支撑。

潜艇应急挽回过程中的安全界限研究

潜艇舱室进水后,应急挽回成功与否取决于破口大小、事故潜深、事故航速以及采取的应急挽回方式等。本文说明了潜艇安全限制线区域范围的确定方法。以某型潜艇为例,通过大量数值仿真制定出不同挽回操纵措施情况下能够成功挽回潜艇舱室进水事故的操纵安全界限,为潜艇操纵人员在遇到不同事故时采取应急处理程序提供科学的理论指导,并对采取准确的操纵挽回方案提供合理化建议。

潜艇高压气吹除主压载水舱系统实验研究

为了验证推导建立的高压气吹除主压载水舱数理模型的准确性和合理性,设计了潜艇高压气吹除主压载水舱小比例模型,进行了不同模式下高压气吹除压载水舱小比例模型原理实验,得到了高压气吹除压载水舱排水性能以及吹除过程中主要性能参数变化情况,并分析了影响高压气吹除效率的各种因素.对比验证实验结果与建立的高压气吹除数理模型仿真结果表明,通过热力学方法建立数理模型中部分假设和简化是合理的,该模型能对压载水舱吹除过程进行正确表述.

实践课程实战化教学组训和考核模式改革探索

开展实战化教学训练是提高院校人才培养质量,增强部队战斗力的重要途径。从当前军队院校开展实践教学实战化组训和考核中存在的问题入手,结合本单位开展实战化教学训练改革探索实际,提出了贴近实战、分层次分级教学、改革教学模式等多项实战化教学训练改革的基本措施,并总结了本单位在实战化教学训练中所取得的一批教学成果,为推动军队院校开展实战化组训和考核模式改革提供参考。

船舶封闭舱室池火灾温度分布特性

为了研究船舶封闭舱室池火灾温度分布特性,首先根据船舶舱室火灾不同于建筑空间火灾的特点建立了火灾实验系统;其次,进行了不同火源功率的火灾实验,对封闭舱室火灾温度场进行分析研究,利用实验数据样本建立回归方程,并应用数理统计方法对回归方程的拟合度进行验证,总结出舱室火灾温度在水平和垂直两个方向上的分布特性;最后,建立了熄火时刻温度分布及时间预测模型。经实验证明:该方法为船舶火灾封舱灭火后确认重新开舱时间提供了理论依据。

基于图像处理的明火火灾探测研究

基于数字图像处理技术,实时采集火灾现场帧彩色图像,实时计算图像数据在空间分布上所包含的纹理特征信息——能量(CON)、熵(ENT)、相关(COR)、惯性矩(ASM),并提取火焰的形状,获得火焰特征参数——面积、周长、圆形度、重心.通过融合处理连续帧图像数据,量化得到纹理信息表示的现场环境状况和火焰特征参数表示的火焰形状及其不稳定性特征。这些特征参数在火灾发生时出现了明显的变化,呈现出一定的规律,利用这些规律可以在现代船舶上实现火灾图像探测报警。

舱室火灾轰燃现象重构实验与数值模拟

为了研究船舶封闭舱室火灾轰燃现象,首先用非线性动力学方程分析了燃烧过程中热增益与热损失对轰燃的影响,界定了轰燃发生的临近判据;其次进行火场实验,重构了目标舱室火灾轰燃现象,并应用FDS软件对火场实验进行数值模拟,将所得数据进行对比分析,得出数值模拟方法在火灾轰燃重构研究中的高效性、可行性的结论,为使用数值模拟研究手段回溯火灾发展过程,进行火灾事故调查提供理论依据。

潜艇高压气吹除主压载水舱排水模型研究

在部分假设基础上,分析了潜艇高压气吹除压载水舱过程中舱内气体和海水等参数的变化特征,利用体积变化法和伯努利公式计算法建立了高压气吹除压载水舱排水模型,并通过算例验证了所建模型的准确性,结果表明:所建立的数理模型中部分假设和简化是合理的,能正确描述高压气吹除压载水舱排水过程。

潜艇高压气吹除系统流量模型的构建与实验分析

潜艇在水下较高航速发生舱室进水或舵卡事故时,只能通过高压气吹除系统实施应急上浮进行挽回,而潜艇挽回成功与否主要取决于高压气吹除能力。为建立准确的高压气吹除系统高压气流量模型,本文在建立高压气吹除系统高压气流量数理模型的基础上,通过设计高压气吹除系统小比例实验装置进行高压气吹除的流动实验,分析影响高压气吹除流量的主要影响因素。对比实验结果和数理模型仿真结果表明,所建数理模型能较好描述高压气的流动过程,将吹除流量系数取0.7比较合理。

面向舰艇生命力的实作需求 探索损管实验教学的改革

舰艇在受到攻击后,灾害模式复杂,损伤范围大,灾害蔓延也非常迅速。因此,为了提高舰员的损害管制效能,快速恢复受损舰艇的生命力,首先分析了现阶段舰艇损管实验教学的新特点;然后,在分析试验教学需求的基础上,从教学内容、教学手段和考核方法 3方面,探讨了损管实验教学的改革措施;最后从硬件建设和软件建设2个方面,分析了损管实验室的改建方法。相关研究为提高损管人员的实验教学效能提供了重要支撑。

潜艇动力抗沉过程姿态和运动规律预报研究

为了解决潜艇动力抗沉过程运动特性预报难和准确性不高等问题,在建立动力抗沉应急操纵模型基础上,首先研制了潜艇动力抗沉姿态预报系统;然后,通过大量数值仿真得到了各种工况下潜艇运动特性和姿态变化规律。这些规律和结论可为潜艇指挥员快速正确决策提供理论依据和指导建议。

舰船破损进水过程中的不沉能力损伤等级分析

目前,国内外对于破损舰船剩余不沉能力的研究,主要以破损进水后的最终状态为判断依据.然而,该研究有一定的局限性,没有考虑进水过程中可能出现的危险状态.文中在分析美海军不沉能力损伤等级评估指标体系的基础上,利用层次分析法和灰色关联度计算,建立了舰船破损进水过程中的不沉能力损伤等级评估算法,对破损进水过程中的沉没危险性进行了量化分析,并通过案例计算验证了该模型的准确性.

以能力为导向的实战化课程教学改革与实践

随着部队信息化技术的快速发展,以能力为导向的实战化课程改革得到军事院校的高度重视。实战化课程作为军事院校课程体系中的重要组成部分,为培养高素质的创新型和应用型人才,满足部队第一任职岗位任职能力的需要显得尤为关键。针对当前军事院校实战化课程教学中存在的问题,从内容创新、教法创新、考核创新、教学平台建设等方面的改革实践经验,提出了具体的改革措施和方法,旨在推动以能力为导向的课程教学改革。

舰艇损管职业技能考证组训及其考核模式的探讨

实行舰艇损管考证制度,是海军部队正规化建设和人才建设的发展趋势,它的实施有利于舰艇损管教育和训练改革的推进,有利于提高舰艇人员的培养质量和使用效益。目前舰艇损管考证正处在探索实施过程中,针对院校训练考核特点,必须构建完善的损管考证组训体系,科学合理的设计损管考证培训内容和运用丰富舰艇损管考证组训模式,还必须建立健全损管考证的考核评定标准和考核具体实施方法。

船舶火灾监控报警系统中的视觉传感器应用

火灾事故严重影响着船舶的正常航运,不仅危及船体、船员和货物的安全,还会对事故海域的海洋环境造成污染。为了提高船舶航运的安全性,完善和优化船舶火灾监控报警系统具有重要意义。本文利用视觉传感器和计算机图形学技术,同时结合PLC自动化控制和OpenGL图像编程语言,设计了一种新型的船舶火灾监控报警系统,大幅提高了船舶火灾事故早期火焰的监控和识别精度。

水下非接触爆炸作用下舰船结构损伤评估

由于水下爆炸和舰船结构动态响应的复杂性,水下非接触爆炸作用下舰船结构损伤研究主要来自于对试验现象或试验数据的分析。传统对水下爆炸作用下舰船结构损伤研究的理论分析和计算过程主要考虑水下爆炸冲击波和2次压力波。本文提出了气泡脉动对舰船结构的冲击,明确了气泡脉动对舰船结构损伤的关系;在综合研究水下非接触爆炸作用下舰船结构损伤模型基础上,建立了舰船结构的损伤等级,确定了等级评估标准;举例与模拟试验情况下舰船结构损伤情况进行对比,结果基本吻合。

提高实践课程课堂授课质量的探索与思考

实践课程教学作为理论知识综合运用的重要环节,授课质量的好坏直接影响学员岗位任职能力和效果。目前各高等院校对实践课程的教学效果尤为重视,针对实践课程的教学特点和本单位长期从事实践教学的经验,通过对实践课程的教学内容、教学方法以及考核评价方式等方面的改革探索,提出了提高实践课程授课质量的具体方法和举措。