考虑高温水泄漏影响的凝水泵启动过程仿真分析

针对某船用给水机组凝水泵在备用状态和备用转换启动过程中,由于高温除氧水进入凝水泵及其吸入管路而在机组启动后发生汽蚀,导致凝水泵出口压力长时间达不到规定要求的问题,在基于差异演化算法辨识得到凝水泵各级叶轮扬程-流量-转速模型、构建凝水系统管路与阀门模型、利用SimuWorks仿真平台建立整个凝水系统仿真模型并进行模型验证的基础上,通过仿真得到了在不同高温除氧水漏泄量的条件下,凝水泵内部各主要节点的凝水焓值、压力、温度或含汽率等参数随机组转换过程的变化情况. 研究结果表明,当凝水泵因吸入闸阀存在漏泄而导致水泵内部在启动前充满热水、来自正在启动的机组和已丧失正向流量的停用机组的高温水泄漏量较大时,正在启动的凝水泵就会发生汽蚀而不能及时建立出口压力. 论文运用热力学揭示了船用凝水系统一种特有故障的机理,对于系统的设计改进和故障排查具有重要参考价值.     

燃用超低热值煤泥CFB锅炉U型分离器数值模拟研究

以超低热值煤泥为主要燃料的循环流化床锅炉燃烧时,会产生大量飞灰,不合理的U型惯性分离器结构和气动力学参数选择或造成分离后的粗灰集聚于U型惯性分离器底部,使得返料通道堵灰以及结焦问题高频发生;或导致该分离器分离效果低下,增加后级旋风分离器的负担,造成锅炉除尘效率降低。为了提高U型分离器的分离效果,采用计算流体力学FLUENT软件,建立对应的气固两ENREF 1相流模型,颗粒相采用拉格朗日方法,选择相间耦合随机轨道模型,气相湍流模型选择κ-ε模型,模拟了不同挡板深度以及不同质量流量对U型分离器分离效果的影响,并计算出不同挡板深度和不同质量流量时U型分离器的分离效率。计算结果表明,所用方法较好的模拟了U型分离器内固体颗粒的运动状态,颗粒的分离效率并不是随挡板深度或质量流量的增加而增加,而是在一定范围内变化。研究结果在一定程度上对U型分离器的结构优化提供了依据。     

相依网络理论在船舶等级修理工期管理中的应用

在简要介绍相依网络理论的基本概念、基本原理和主要应用方法及成果的基础上,以修理专业网络、修理环节网络、管理层次网络等,解释了船舶等级修理的多网络特点,分别以修理网络、器材采购网络、装卸搬运网络和技术指导网络为基准网络,分析了与其他网络之间的相依性,并以算例验证了研究的必要性及方法的可行性。本文为运用相依网络理论分析查找船舶等级修理工期管理中的薄弱环节提供了方法支撑,对于提高船舶等级修理的工时强度,确保等级修理计划按期完成等,具有重要意义。     

燃用超低热值煤泥CFB锅炉U型分离器数值模拟研究

以超低热值煤泥为主要燃料的循环流化床锅炉燃烧时,会产生大量飞灰,不合理的U型惯性分离器结构和气动力学参数选择或造成分离后的粗灰集聚于U型惯性分离器底部,使得返料通道堵灰以及结焦问题高频发生;或导致该分离器分离效果低下,增加后级旋风分离器的负担,造成锅炉除尘效率降低。为了提高U型分离器的分离效果,采用计算流体力学FLUENT软件,建立对应的气固两相流模型,颗粒相采用拉格朗日方法,选择相间耦合随机轨道模型,气相湍流模型选择κ-ε模型,模拟了不同挡板深度以及不同质量流量对U型分离器分离效果的影响,并计算出不同挡板深度和不同质量流量时U型分离器的分离效率。计算结果表明,所用方法较好的模拟了U型分离器内固体颗粒的运动状态,颗粒的分离效率并不是随挡板深度或质量流量的增加而增加,而是在一定范围内变化。研究结果在一定程度上对U型分离器的结构优化提供了依据。     

船用增压锅炉装置的降负荷控制策略

为提高增压锅炉装置降负荷速度,改善动力系统机动性,提出一种可行的快速降负荷控制策略.分析增压锅炉装置降负荷特性,结合已有研究成果构建某型船用增压锅炉装置的机理模型,借助Simu Works系统仿真平台搭建全系统模型,进行快速降负荷控制策略的仿真实验.结果表明:实验搭接的仿真模型可信度较高,与实际设备运行的误差在0.3%以内;该型增压锅炉装置匀速降负荷时,燃油流量调节阀的最大关阀速度为1.85(°)/s,需要172 s才能重新回到稳定状态,而分段式降负荷控制策略耗时缩短43.78%,且分段数越多,回归稳定耗时越短.研究成果对该型增压锅炉装置的监控系统设计和调节阀参数设定有一定的指导意义.     

舰载机异常着舰阻拦装置工作特性仿真

为了探索液压缓冲式阻拦装置在舰载机异常着舰情况下的工作特性,采用机理建模法建立飞机着舰阻拦动力学模型,以及包括阻拦机、凸轮阀、缓冲系统与钢索系统在内的阻拦装置全系统模型,并基于实装运行数据对模型精度进行校验,在此基础上开展舰载机超速、超重或凸轮阀驱动钢索松弛等异常着舰阻拦仿真;结果表明,超重或超速着舰将导致阻拦装置超负荷运转,并威胁舰载机的安全着舰;凸轮阀驱动钢索松弛会使凸轮阀动作时机延迟、阻拦初期主液压缸压力与阻拦力偏小,甚至导致阻拦机主液压缸柱塞与缸筒发生刚性撞击;研究成果揭示了舰载机阻拦装置在典型异常工况下的运行规律,具有一定的理论意义与工程应用价值。     

微波超声协同提取金盏菊皂苷工艺及其抗氧化性研究

以金盏菊为原料,采用单因素结合响应面法对微波超声协同提取金盏菊皂苷工艺进行优化,并以ABTS+自由基清除率、DPPH自由基清除率和总还原能力评价其抗氧化活性。结果表明,液料比、乙醇浓度、微波功率和超声时间对金盏菊皂苷提取率的影响显著,优化后的工艺条件为液料比19∶1（mL/g）,乙醇浓度56%,微波功率410 W,超声时间9.2 min,金盏菊皂苷提取率平均值为21.298 mg/g,与理论预测值相差仅为2.6%,说明由该模型优化的最佳提取工艺条件稳定可靠,具有实际应用价值。体外抗氧化试验结果表明,金盏菊皂苷对ABTS+自由基和DPPH自由基均具有良好的清除能力,且具有一定的还原能力。     

基于残差修正的离心泵差异演化建模与汽蚀特性

为构建精确的离心泵数学模型,在其机理模型基础上,利用差异演化算法自动辨识模型的参数和结构,并采用已有实验数据与该模型的残差实行修正,得到了精度较高的离心泵扬程-转速-流量模型;在该模型和已有凝水系统模型的基础上,研究某型船用凝水系统在凝水泵转速、冷凝器压力及冷凝器水位变化时的汽蚀特性。仿真结果显示:基于残差修正方法的差异演化算法可以自动生成满足计算精度和计算实时性的离心泵显式模型。在特定的运行条件下,过高的凝水泵转速、过高的冷凝器压力和过低的冷凝器水位,均会导致凝水泵汽蚀。定性和定量分析结果可以为该型船用凝水系统的设计和控制优化提供参考。     

基于SPE的660 MW超临界汽轮机阀控方案数值模拟研究

超临界汽轮机更为突出的固体颗粒侵蚀问题,已成为限制其运行灵活性的障碍。在汽轮发电机组深度调峰和频繁调峰运行模式下,优化阀控方案是减少固体颗粒侵蚀对汽轮机的危害的有效途径。论文以某660 MW超临界汽轮机为研究对象,建立调节级固体颗粒侵蚀模型,对机组在滑压运行和定压运行两种方式下、对应不同工况下,固体颗粒对汽轮机调节级动叶的侵蚀情况进行了数值模拟。通过数值模拟,确定了该型超临界汽轮机调节级固体颗粒侵蚀的主要发生部位,得到了机组分别在定压和滑压运行时,调节级固体颗粒侵蚀密度随负荷变化的规律。通过对模拟结果的分析,提出了降低调节级动叶固体颗粒侵蚀的阀控方案。