船舶冷却剂泵健康状态管理系统设计

随着船舶工业的发展,船舶设备的健康管理越来越受到重视;冷却剂泵作为船舶冷却系统的重要组成部分,其健康状况直接影响到船舶的正常运行和安全;对船舶冷却剂泵健康状态管理系统的设计进行了研究;采用了数据采集及状态参数特征提取、设备状态识别、设备健康管理、数据管理、配置管理5个关键技术模块;经测试准确、稳定地实现了船舶冷却剂泵设备状态识别;通过对该系统的设计与实现,可以有效地监控和管理船舶冷却剂泵的健康状态,提高船舶的运行效率和安全性;同时,该系统也为其他船舶设备的健康管理提供了一种可行的解决方案。

16000 TEU甲醇双燃料船泵舱通风数值模拟

以某16000 TEU甲醇双燃料船为例,基于计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真分析软件Star CCM+对其泵舱通风系统进行数值模拟。采用VOF(Volume Of Fluid)多相流数值方法计算分析泄漏甲醇的体积变化规律,研究不同射流速度下泵舱内空气达到安全阈值所需时间。研究结果表明:在现有通风系统作用下,114.74 s内可使泵舱内的甲醇质量浓度降低至安全阈值(200 mg/L)以内;当射流速度为0.5 m/s时,泵舱的通风效果最佳,能使通风达标所需时间缩短2%;射流流速过大会引发流场扰动,部分甲醇气体被吹入死角,不利于舱室通风。

船舶机舱消防泵系统的性能优化与故障诊断

针对船舶机舱消防泵系统的性能优化和故障诊断进行深入研究,通过分析消防泵系统的工作原理和影响因素,提出一种基于数据驱动的性能优化方法,利用机器学习算法对消防泵的运行数据进行建模和预测,实现消防泵系统的性能优化。针对消防泵系统的常见故障,设计一种基于深度学习的故障诊断方法,通过对振动信号的特征提取和分类,实现消防泵系统的早期故障检测和诊断。仿真和实验结果表明,所提方法能够有效提高消防泵系统的性能,降低故障发生率,对于保障船舶的安全运行具有重要意义。

船舶LNG低压供储气系统燃料泵控制方法研究

本研究针对船舶双燃料发动机燃料低压供储气系统的燃料泵控制,提出一种改进后的PID调节算法的控制算法,满足各工况下双燃料发动机供气压力及流量要求。在样机台架试验过程中,对比经典PID控制方法和该算法控制的燃料泵后端压力等,该方法输液稳定,确保缓冲罐压力平稳,控制精度高,反应时间快,超调量小。

大型豪华邮轮泵控式抗横倾系统仿真分析

为了分析邮轮调整静态横倾角的能力,本文以某大型豪华邮轮抗横倾系统为研究对象,建立了泵控式抗横倾系统Simulink模型及Flowmaster动态节点模型,给出了以Simulink结果作为Flowmaster输入条件联合仿真的方法,仿真分析了邮轮在不同初始角条件下调整横倾角的能力,并对可调整的最大角度与邮轮技术要求进行了对比。研究结果表明:对象邮轮发生静态横倾时可在11.83 min内调整2.73°满足技术要求;动态节点模型调整邮轮静态横倾角所需时间,与Simulink的计算结果相比误差为0.12%,可知Simulink计算出的结果作为Flowmaster模型输入条件联合仿真的方法是可行的;Flowmaster动态节点仿真可将三维结果可视化,对于分析邮轮抗横倾系统的实时工作状态具有借鉴意义。

基于云计算的船舶冷却泵变频智能控制技术

研究基于云计算的船舶冷却泵变频智能控制技术,解决船舶航行过程中冷却泵产能过剩的问题。选取PLC控制芯片控制数据采集模块,利用温度传感器,采集冷却泵进水口与出水口的水温,将所采集温度结果通过串口通信协议,传送至云计算平台;云计算平台的云端服务器接收用户上传的冷却泵温度数据后,依据资源分配的任务调度算法,为用户分配最佳的云计算资源,变频控制模块依据冷却泵温度采集结果,通过PID控制器实现船舶冷却泵的变频智能控制。实验结果表明,该技术可以实现冷却泵的变频智能控制,不同工况下冷却泵的热负荷降低幅度较大,节能效果明显。

基于自主技术的LNG接收站主要装备质量提升探究

与美欧日相比,我国LNG接收站建设起步较晚,自主技术和国产装备尚未经历长周期运行考验,给装置的长周期安稳运行带来一定的不确定性。文章从我国LNG接收站自主技术发展历程和主要装备的设计定型方案入手,介绍了卸船臂、压缩机、低温泵、气化器和低温阀门等主要装备的技术特点和国产化进程,对比了国产装备与进口装备的实际运行情况,得出了大部分国产装备的主要参数指标均已达到同类型进口产品标准的结论,对比研究结果表明,引进、研制、试用、推广和改进的技术攻关路径可以持续提升国产装备的可靠性和稳定性,国产装备已具备较强的质量竞争力,具备了保障装置长周期安稳运行的能力。

浮筒式泵站在冯家山水库取水工程中的应用

以浮筒式泵站在冯家山水库灌溉取水工程中的应用为例,根据冯家山水库水位变幅小、灌溉性质取水、库区施工条件受限等特点,从取水性质、泵站位置、适用性、工程设计、工程造价、施工周期等方面对浮筒式泵站、浮船式泵站取水方案进行比较。经过分析比较后,选择取水适应水位变幅能力强、造价低、施工简单、周期快、施工期对原有环境影响小的取水方案浮筒式泵站。该工程可为同类工程取水泵站型式选择及取水泵站建设提供参考借鉴。

基于加速退化的柱塞泵可靠性与寿命评估

针对舰船火炮人工后座液压系统中关键元件柱塞泵的传统寿命试验存在时间段长、费用支出高,难以满足快速可靠性评估的实际需求这一问题,以容积效率为失效判据标准,以出口压力为加速应力因子,在4种不同压力水平下进行恒定加速性能退化试验,采用最小二乘法对容积效率退化量进行5种不同退化轨迹拟合,并通过TOPSIS理论求得最优轨迹为指数型退化轨迹。针对伪寿命样本单一性问题,采用不同压力下时间折算公式对寿命样本进行样本扩增,通过对3种寿命分布模型的参数估计与K-S检验,得出其伪寿命服从Weibull分布。结合逆幂律加速模型得到额定工作压力下柱塞泵的中位寿命为23481 h,平均寿命为23145 h,以及其可靠度函数等可靠性指标。结果表明:舰船火炮人工后座液压系统中柱塞泵在较长使用时间内有较高的可靠度,达到较长使用时间后逐渐下降,满足其长寿命、高可靠性的设计要求。这为舰船火炮人工后座液压系统中柱塞泵应力加速退化试验提供了标准参考。

浮船式泵站在房官营水库引水工程中的应用

以浮船式泵站在房官营水库取水工程为应用实例,在水源水位变幅较大的情况下,对比分析浮船式、缆车式、竖井式和淹没式泵站的适用条件、取水水质、施工难度、供水安全、运行管理和工程投资等影响因素;阐述在固定式泵站设计标准高、施工期长,投资费用大的前提下,移动式浮船泵站因具有无复杂水下施工、工期短、见效快、投资低的特点,越来越多地被应用于大变幅水位的取水工程;可为同类型取水泵站的设计提供参考和借鉴。

某大型浮船泵站设计及优化

某浮船泵站具有水泵流量大、扬程高,配备的水泵和电机尺寸大,泵船尺寸大,摇臂接头压力高,船体浮船型深大等技术特点。介绍该浮船泵站的设计,主要包括泵站的布置,水泵台数和主要参数,浮船参数等,首次提出了摇臂接头装置制造难度系数的公式。通过对本项目技术特点的分析,给出了下阶段的优化思路和研究方向,同时对优化的关键即高效抗汽蚀性能好的水泵的研发,理论计算、模型开发方法等进行探讨。

斯特林发动机结构特性分析及应用前景展望

介绍了斯特林发动机的系统组成与技术特性,对其在车用动力、热泵、发电、太阳能、空间动力、水面船舶动力、潜艇动力及人造心脏等领域的应用进行了详细阐述。将斯特林发动机与内燃机、汽轮机、燃气轮机及氦气轮机(闭式循环燃气轮机)进行对比,从外燃式热力发动机及广义内燃机的概念出发,并给出了往复机械及旋转机械的定义,重点针对容积式机械设备与速度式机械设备的特点,对相关热力发动机的结构特性进行了详尽研究。最后,对斯特林发动机的应用前景进行了展望。尽管目前斯特林发动机仍存在着成本居高不下及密封要求较高等问题,但考虑到其较广的燃料适应性、良好的扭矩及转速特性、较好的静音性及排放性,其在发电、热泵及船舶动力领域依然有着较好的应用前景。

高速排水型水面船舶泵喷推进技术发展现状

水面船舶泵喷推进器是一种适用于大中型高速排水型船舶的泵类新型推进器,具有高效、高功率密度、低振动、低噪声等性能优势。该文首先介绍了高速排水型水面船舶泵喷推进的结构形式与工作原理,以及与尾板式喷水推进等其他推进方式的差异,然后依序介绍了支架型、舱体集成型与线性抽吸型3类不同技术方式的水面船舶泵喷推进器在国内外的发展与应用现状。文中归纳总结了水面船舶泵喷推进技术的国内外整体发展趋势,该工作致力于梳理我国在该技术领域的现有发展成果与技术不足,为该类新型泵类推进技术今后重点研究方向的确定提供参考。

内河纯电动客船空调系统方案设计及选型

为降低电池装船容量,提高运营的经济性,对船舶常用空调系统的优缺点及船型适用性进行分析。在此基础上,对某型内河纯电池动力客船空调系统开展方案设计及选型研究,提出可同步解决冬季空调供热和生活用热水的技术方案。研究表明:该方案具有较好的节能效果和推广价值。研究成果可为纯电动客船空调系统的设计选型提供一定参考。

船舶移动式柴油应急消防泵性能与应用

介绍船舶某型便携式移动式柴油应急消防泵基本结构和工作原理,结合试验数据对其性能进行分析,阐述该型移动式柴油应急消防泵的标准启动流程,并针对使用过程中出现的问题提出使用注意事项,有效减少该型设备的故障发生率并延长应急消防泵的使用周期。

基于变频技术的船舶电气设备驱动方案

为减少谐波对船舶电网的扰动,基于变频技术,对侧推进电动机和电动机货油泵系统的驱动方案进行研究。综合统筹船舶航行与作业工况和船舶空间布局等因素,设计侧推进电动机和电动机货油泵驱动方案,进行设备布置和谐波测算,并对试验中的典型调试问题进行分析,可为同类型船舶的电气设备驱动方案设计和应用提供借鉴。

船用冷却泵数值模拟与试验对比分析

对CB80-65-125型船用冷却泵建立三维物理模型,采用FLUENT提供的标准k-ε模型,SIMPLEC算法,模拟分析了泵14个工况点的内部流场,预测出性能变化情况,与试验结果相比较,得出各个性能参数的误差值;分析了设计工况下叶片背面,工作面和z=0平面静压和相对速度分布情况。分析结果发现,CFD技术能够预测出扬程和效率的变化情况,流量在0.38Q^Q时结果比较准确,最佳工况点在1.2Q,与试验结果误差较小。在0~0.38Q及Q^1.35Q时模拟结果的误差比较大,但0~Q内误差值在8%以内。静压和相对速度分布情况与理论相符。CFD技术在泵设计阶段初步预测其性能的优劣,为泵的设计提供理论依据。

船用水泵机组的隔振设计与动态特性分析

根据某船舶设计中提出的减小机械设备的振动传递、降低水下噪声的要求,针对该船舶的水泵机组所具有的特点,进行了隔振浮筏的设计。通过有限元分析软件ANSYS,建立起水泵机组浮筏系统的动力学模型,计算分析了浮筏筏体的振动模态以及整个隔振系统的传递特性,探讨了提高隔振性能的方法,从而改进了设计。文中将计算分析结果与实测试验结果进行了比较,讨论了影响计算精度的若干方面,得出了一些有意义的结论。

喷水推进泵三维造型研究及其流体动力性能CFD分析

以典型CAD软件UG为工具,结合数值模拟过程中网格划分和参数设置的要求,完成某种混流式喷水推进泵的几何建模,应用计算流体动力学程序对上述模型进行数值计算.CFD计算是针对泵整体流场控制体来进行的,而流场区域离散又需要针对各结构部件分别处理,UG层设置功能能较好地协调两者处理时转换的不便.通过CAD软件和网格划分软件相结合解决了几何建模时叶轮叶顶间隙难以控制的问题.泵流场区域离散采用结构化网格.选取SST紊流模型,采用稳态多参考系方法进行计算.在设计工况和非设计工况下计算所得该混流泵性能参数均与设计所提供值有较好的一致性.

船用冷却泵的数值模拟与优化设计

为了适应船用泵的发展,研制开发新型高效船用冷却泵,采用了Fluent模拟泵内流场,对CB80-65-125型船用冷却泵进行优化.模拟分析了设计工况下,叶轮优化前后,叶片背面与工作面的相对速度分布及z=0平面上的静压分布.根据模拟得到的结果,通过修改叶片进口安放角和叶片形状,对泵进行了优化设计,并对叶轮优化前后的流场进行了分析比较.对泵做了性能试验,并将试验结果与模拟结果作了对比.结果表明,叶轮内部流场和相对速度分布都得到了改善,优化后的叶轮形状更符合流动特性,泵流量和扬程都能满足要求,高效区宽,设计工况点的效率提高了3.56%.因此,结合Fluent模拟泵内流场来进行优化设计的方法是可行的.