基于GSE平台的蒸汽试验系统边界的动态控制仿真

[目的]台架试验是蒸汽系统设计与验证的重要手段,能否准确模拟边界条件是至关重要的影响因素。为获得一种可行的动态流量边界控制方法,[方法]基于蒸汽系统台架试验的蒸汽入口处流量变化要求,提出PID闭环控制与开环控制方案,并开展仿真对比分析。利用GSE平台建立蒸汽系统台架试验的仿真模型,基于试验热态调试数据进行仿真模型修正,并通过对比试验数据与仿真数据验证仿真模型的正确性和有效性。[结果]仿真结果表明:迭代—收敛的开环控制方案可以满足蒸汽流量在10 s内线性减少20 t/h的控制要求,而传统PID闭环控制方案则难以实现。验证试验的结果表明:蒸汽入口处的流量变化满足台架试验要求,并与仿真结果相吻合。[结论]研究成果可为蒸汽系统台架试验的边界控制提供参考。

喷水推进系统在浅水高速工况下适应性问题的数值分析

针对单级喷水推进系统在浅水高速工况下适应性差的问题,提出了双级对转泵喷水推进方式。采用高质量结构化网格对数值模拟系统的各部件进行区域离散,利用不可压缩RANS方程模拟出喷水推进装置内复杂的流动情况。设计条件下的计算结果与理论推导结果的吻合性证实了数值方法的合理性。比较设计工况下的流量、喷水泵叶片的空化范围,得出了在输入功率相同的情况下,相比较单级喷水推进系统,双级喷水推进方式可以提高浅水作业能力的结论,并进一步探索最小航行深度。