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基于有限元-统计能量法的结构隔声性能预测模型研究 被引量：1
1
作者 肖英龙 童宗鹏 +3 位作者 朱晓健 张杰森 程宝柱 夏兆旺 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第18期15-21,共7页
隔声结构广泛应用于船舶舱室壁板等区域,实现对结构隔声性能高效、准确地预测对于隔声结构理论设计与工程应用具有重要意义。采用理论公式、COMSOL有限元分析法和VA One统计能量分析法建立钢板隔声性能计算模型。基于试验值,探究不同方... 隔声结构广泛应用于船舶舱室壁板等区域,实现对结构隔声性能高效、准确地预测对于隔声结构理论设计与工程应用具有重要意义。采用理论公式、COMSOL有限元分析法和VA One统计能量分析法建立钢板隔声性能计算模型。基于试验值,探究不同方法的频率适用范围,实现分频段高精度计算板结构的隔声性能。研究结果表明,在125~4000 Hz频率范围内,分段结合使用3种方法进行计算,对比试验值平均隔声量误差小于1 dB。厚度不变,薄板尺寸等比例扩大,各个中心频段范围内模态数增多,统计能量法高精度计算薄板隔声量的起始频率向低频移动。 展开更多
关键词 隔声 有限元法 统计能量法 高精度
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船舶LNG低压供储气系统燃料泵控制方法研究 被引量：1
2
作者 王家新 唐慧妍 陈亚杰 《船电技术》 2024年第4期16-20,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 船舶 LNG 低压供储气系统 燃料泵 控制 PID调节
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排水型船舶阻力CFD计算关键问题研究
3
作者 王建政 周瑞平 +1 位作者 李静芬 程敏霞 《中国修船》 2024年第4期39-44,共6页
为了精确快速地计算排水型船的船舶阻力,文章对影响船模阻力和实船阻力计算精度以及效率的模型质量、网格方案、物理模型、边界条件及初始化、求解器设置等方面进行了深入研究,形成了排水型船舶阻力CFD计算方法的标准化和普适性的技术... 为了精确快速地计算排水型船的船舶阻力,文章对影响船模阻力和实船阻力计算精度以及效率的模型质量、网格方案、物理模型、边界条件及初始化、求解器设置等方面进行了深入研究,形成了排水型船舶阻力CFD计算方法的标准化和普适性的技术方案。基于该技术方案对2种典型的排水型船进行了船模阻力和实船阻力数值分析,并将数值计算结果与水池试验结果进行对比,结果表明,各航速下两者误差均在1%以内。 展开更多
关键词 船舶阻力 排水型船舶 网格 时间步长
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船舶主机排烟管路系统减振设计研究
4
作者 蔡晓涛 程凭杰 +3 位作者 刘媛 刘赟 黄志武 崔雷雷 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第4期231-235,共5页
船舶主机排烟管路在运行时,因受到主机结构振动和排出废气脉动压力的影响,会发生相应振动问题。为降低排烟管路振动和噪声传递到船体结构和附近舱室,需对其进行减振设计。对船舶主机排烟管路系统减振设计的原理、布置过程、注意事项等... 船舶主机排烟管路在运行时,因受到主机结构振动和排出废气脉动压力的影响,会发生相应振动问题。为降低排烟管路振动和噪声传递到船体结构和附近舱室,需对其进行减振设计。对船舶主机排烟管路系统减振设计的原理、布置过程、注意事项等进行探究,对减振元件的选型进行有限元仿真校核,并在实船上进行隔振效果的测试验证。实船结果表明:在10~10000 Hz频段范围内,排烟管路减振装置有较好的隔振效果,隔振效果达到15 dB以上。该研究可为船舶排烟管路减振设计提供参考,具有一定的工程指导意义。 展开更多
关键词 振动与波 排烟管路 振动传递率 减振设计
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箱装体局域共振超材料封板抑振特性研究
5
作者 王帅 马炳杰 +2 位作者 童宗鹏 殷长春 张丽 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期118-125,共8页
为有效解决箱装体200 Hz以下低频振动控制难题,提升箱装体底架的抑振性能,以箱装体底架封板为研究对象,建立了箱装体底架有限元模型,分析了底架振动特性。在此基础上,采用布洛赫定理与平面波展开法建立了局域共振胞元理论模型,提出了局... 为有效解决箱装体200 Hz以下低频振动控制难题,提升箱装体底架的抑振性能,以箱装体底架封板为研究对象,建立了箱装体底架有限元模型,分析了底架振动特性。在此基础上,采用布洛赫定理与平面波展开法建立了局域共振胞元理论模型,提出了局域共振超材料封板设计方法,计算了箱装体底架封板振动响应,评估了局域共振型箱装体底架振动抑制性能,实现了200 Hz以下频段内窄带振动的有效控制。箱装体局域共振超材料封板设计方法的提出丰富了箱装体底架振动控制技术,为后续局域共振超材料技术在船舶振动控制工程应用提供了参考。 展开更多
关键词 箱装体 低频 振动特性 局域共振 带隙
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内嵌多孔的弯折声学超材料吸声性能研究
6
作者 肖英龙 童宗鹏 +3 位作者 吴飞 杨明绥 朱晓健 曾秋宇 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第6期35-40,共6页
针对中低频宽带噪声控制问题,本文提出一种内嵌多孔的变截面弯折声学超材料。首先采用阻抗转移法和Johnson-Champoux-Allard(JCA)模型构建了变截面弯折超材料单元吸声系数理论模型,设计了在736 Hz处实现0.98的准完美吸声和带宽高达392 H... 针对中低频宽带噪声控制问题,本文提出一种内嵌多孔的变截面弯折声学超材料。首先采用阻抗转移法和Johnson-Champoux-Allard(JCA)模型构建了变截面弯折超材料单元吸声系数理论模型,设计了在736 Hz处实现0.98的准完美吸声和带宽高达392 Hz高效吸声(吸声系数>0.8)的变截面弯折超材料单元,且厚度仅为48 mm。继而采用有限元方法分析了其宽带高效吸声机理,并验证了理论模型准确性。为了实现中低频超宽带降噪结构的设计,基于临界耦合理论,采用并联耦合的方式实现了424~1500 Hz频率范围内吸声系数0.8以上的中低频超宽带高效吸声复合结构。有限元仿真和实验结果验证了并联变截面弯折吸声复合超材料的吸声效果。所提出的变截面弯折超材料复合结构具有吸声性能好、吸声带宽宽、结构制造简单等特点,可为中低频宽带噪声控制技术提供理论基础和应用参考。 展开更多
关键词 内嵌多孔 变截面 弯折声学超材料 低频超宽带吸声
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无油工艺螺杆压缩机出口管线气流脉动抑制措施及应用研究
7
作者 李靖 孙田青 +2 位作者 李聪 连小松 李敏 《现代工程科技》 2025年第2期85-88,共4页
为抑制无油工艺螺杆压缩机出口气流脉动,分析了其产生原因,介绍了几种常用的抑制气流脉动措施。结合两个企业遇到的螺杆压缩机出口管线振动问题,通过将消声器、孔板、文丘里管、缓冲罐等一系列措施相结合,有效抑制了气流脉动,降低了管... 为抑制无油工艺螺杆压缩机出口气流脉动,分析了其产生原因,介绍了几种常用的抑制气流脉动措施。结合两个企业遇到的螺杆压缩机出口管线振动问题,通过将消声器、孔板、文丘里管、缓冲罐等一系列措施相结合,有效抑制了气流脉动,降低了管线的振动,取得了良好的效果。 展开更多
关键词 无油工艺螺杆压缩机 气流脉动 孔板 文丘里管 缓冲罐
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LNG低温复合软管疲劳特性及参数化分析研究 被引量：2
8
作者 张玉 熊红祥 +3 位作者 程子云 崔腾飞 张飞凡 方加瑜 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2024年第3期95-106,共12页
LNG低温复合软管具有强度高、重量轻、柔韧性好等优点,可以满足恶劣海况下LNG的输送需求,但其结构复杂,且面临多种耦合载荷作用下的疲劳失效问题。首先建立了LNG低温复合软管的有限元模型,研究了复合软管在弯曲和内压载荷下的力学响应... LNG低温复合软管具有强度高、重量轻、柔韧性好等优点,可以满足恶劣海况下LNG的输送需求,但其结构复杂,且面临多种耦合载荷作用下的疲劳失效问题。首先建立了LNG低温复合软管的有限元模型,研究了复合软管在弯曲和内压载荷下的力学响应和弯曲疲劳寿命特性;然后改变螺旋钢丝直径、预紧间距、导程和纤维层数及摩擦系数等参数,对软管的弯曲疲劳寿命进行了参数化分析。结果表明预紧间距、导程和纤维层数对复合软管的疲劳损伤影响显著:预紧间距增大时,复合软管疲劳损伤先增大后减小;导程减小或者层数增加时,复合软管的疲劳损伤会明显减小。摩擦系数对疲劳损伤几乎没有影响。研究成果可为低温复合软管的结构设计提供理论参考。 展开更多
关键词 LNG低温复合软管 强度分析 参数化分析 疲劳分析
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R14和R23及其非共沸混合物在水平管内沸腾换热特性的模拟研究
9
作者 杨志强 贺波 刘鹏飞 《制冷技术》 2024年第1期31-38,共8页
本文采用数值模拟方法,应用VOF多相流模型及Lee相变模型,研究了R14和R23工质在蒸发温度为208.15K时的管内流动沸腾特性。同时,基于准静态理论提出了一种改进的传热传质模型,并利用该模型预测了非共沸工质R14/R23的流动沸腾特性。结果表... 本文采用数值模拟方法,应用VOF多相流模型及Lee相变模型,研究了R14和R23工质在蒸发温度为208.15K时的管内流动沸腾特性。同时,基于准静态理论提出了一种改进的传热传质模型,并利用该模型预测了非共沸工质R14/R23的流动沸腾特性。结果表明,基于液相组分浓度差的组分相间传质模型获得的模拟数据与实验结果具有较好的一致性。在相同蒸发温度下,纯工质的饱和气相密度对其在管内的流动沸腾换热具有显著影响。对于R14、R23及其非共沸混合物R14/R23,其流动沸腾传热系数随干度的增加均呈近线性增大趋势,且低沸点纯R14工质换热系数的增大趋势最显著,R23次之,R14/R23混合物最小。在相同工况下,混合工质R14/R23(0.5:0.5)的传热系数均小于其纯组分的对流传热系数,分别比R14、R23小30%和20%以上,其根本原因在于混合工质存在组分间传质阻力。 展开更多
关键词 非共沸工质 气液两相流 沸腾传热 数值模拟
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船舶柴油机状态监测及预测性维护研究及应用 被引量：14
10
作者 陈冬梅 赵思恒 +1 位作者 魏承印 陈亚杰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1162-1168,共7页
从热工、油液、振动、缸压4个维度开展数据采集和特征提取工作,提出了OCSVM异常检测算法联合Fisher判别分析进行柴油机状态监测的一种方法,采用累计和/参数均值比进行参数变点检测,采用D-S证据理论及证据加权分配合成方法进行多源信息融... 从热工、油液、振动、缸压4个维度开展数据采集和特征提取工作,提出了OCSVM异常检测算法联合Fisher判别分析进行柴油机状态监测的一种方法,采用累计和/参数均值比进行参数变点检测,采用D-S证据理论及证据加权分配合成方法进行多源信息融合,并利用LSTM对柴油机滑油的剩余使用寿命进行预测,解决了传统柴油机状态监测方法早期预警率低、动态工况下模型适应性差等问题。 展开更多
关键词 特征提取 状态监测 预测性维护 变点检测
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基于PLC S7-1200的船舶柴油发电机组安保监控系统的研究设计 被引量：2
11
作者 王金豹 孔立胜 +1 位作者 刘洋 孙剑峰 《科学技术创新》 2021年第9期158-159,共2页
为了确保船舶柴油发电机组安全、可靠、稳定地运行,本文以PLC S7-1200为核心设计了柴发机组的安保监控系统,并在分析船舶柴油发电机组安保控制原理的基础上进行了软硬件设计。
关键词 柴油发电机组 安保 S7-1200
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大空间尺度下预燃室射流火焰发展历程的光学诊断和模拟研究
12
作者 叶映 明镇洋 +3 位作者 王昌庆 文铭升 刘海峰 尧命发 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期34-42,共9页
基于定容燃烧弹,在与大型低速预燃室式双燃料船机相似的空间和热力学条件下,采用相似的点火过程,对主燃烧室内的射流火焰发展和引燃预混火焰的扩展历程进行光学测试;提出一种基于全网格映射,分阶段采用不同的燃烧模型的方法模拟不同燃... 基于定容燃烧弹,在与大型低速预燃室式双燃料船机相似的空间和热力学条件下,采用相似的点火过程,对主燃烧室内的射流火焰发展和引燃预混火焰的扩展历程进行光学测试;提出一种基于全网格映射,分阶段采用不同的燃烧模型的方法模拟不同燃烧阶段的火焰发展过程。基于定容装置试验数据验证了模型对燃烧火焰扩展速度预测的适用性和准确性。研究结果表明:预燃室燃油喷射量直接影响射流火焰的最大贯穿距离和火焰强度;主燃烧室内的混合气需要达到一定浓度才能被引燃。对燃烧过程的模拟,第一阶段燃烧采用均质搅拌反应器(well-stirred reactor,WSR)模型可以较为准确地模拟不同燃油喷射量下的射流发展速度和火焰射流的最大贯穿距离;第二阶段燃烧采用G方程可以较为准确地模拟火焰在各方向上的扩展速度。采用Mapping方法连接的两个模型对燃烧两个阶段的火焰扩展的整体速度具有较高的预测精度。 展开更多
关键词 定容燃烧弹 低速船机 双燃料 光学诊断 数值模拟
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船用柴油机缸盖缩尺试样的热失效研究
13
作者 梁刚 张华兵 +2 位作者 张国勇 李丽婷 崔毅 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期86-94,101,共10页
为研究船用柴油机缸盖在低周热循环载荷下的渐进失效问题,开展了“四孔平板”缩尺试样的热失效模拟试验,建立了基于温度依赖的Chaboche组合硬化材料模型和改进Ostergren塑性能量损伤模型的仿真方法,研究了塑性变形演化、疲劳开裂的热失... 为研究船用柴油机缸盖在低周热循环载荷下的渐进失效问题,开展了“四孔平板”缩尺试样的热失效模拟试验,建立了基于温度依赖的Chaboche组合硬化材料模型和改进Ostergren塑性能量损伤模型的仿真方法,研究了塑性变形演化、疲劳开裂的热失效行为和机理。研究表明:仿真预测具有较高精度,圆孔失圆变形预测最大偏差不超过10.5%,准确预测了裂纹的萌生位置,预测寿命与实际失效循环数目接近;缩尺试样受到循环变化的温度梯度影响,整体结构表现为热弯曲变形失配,产生的局部非对称拉压应力引发了塑性变形;随着循环次数增加发生应力松弛,塑性变形呈现先快后慢的非线性减少趋势;冷却阶段的拉伸塑性应变能和应力三轴度增加,引发了圆孔鼻梁高应力区开裂损坏。 展开更多
关键词 船用柴油机 缸盖 缩尺试样 材料模型 数值仿真 热失效机理
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大型海上风电安装船桁架式升降桩腿机械结构设计与有限元仿真分析
14
作者 傅道成 杨旭 +3 位作者 万家平 宋志国 杜言锋 何永慧 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2024年第S02期167-173,196,共8页
面向大型自升式风电安装船的可靠稳定升降需求,设计一种具备万吨载荷能力的桁架式升降桩腿,并进行了齿轮-弦杆-桁架耦合系统的仿真校核分析。进行桁架式升降桩腿的机械结构总体设计与三维建模,并确定关键部件的结构参数,包括齿轮、弦杆... 面向大型自升式风电安装船的可靠稳定升降需求,设计一种具备万吨载荷能力的桁架式升降桩腿,并进行了齿轮-弦杆-桁架耦合系统的仿真校核分析。进行桁架式升降桩腿的机械结构总体设计与三维建模,并确定关键部件的结构参数,包括齿轮、弦杆(含齿条)、桁架等。开展设计桩腿强度与模态的有限元分析,包括万吨重力载荷条件下的齿轮齿条静力分析、万吨重力载荷条件下的桩腿静力分析、万吨重力载荷与12级飓风耦合作用下桩腿静力分析、桩腿在完全下沉状态下的模态、桩腿在完全提升状态下的模态。耦合系统仿真结果表明,上述工况下设计桩腿系统的最大应力小于材料的屈服应力,可以安全稳定运行。桩腿系统在完全下沉与完全抬升情况下的1阶模态频率均大于0.85 Hz,对低频扰动具有很好的抵抗能力。提出的桩腿设计参数及仿真结果,可以为风电安装船的设计与控制提供理论与数据支撑。 展开更多
关键词 桁架式升降桩腿 机械结构 设计 建模 有限元分析
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大型邮轮水下辐射噪声特性分析及试验研究
15
作者 秦江璇 蔡晓涛 +3 位作者 何洪良 顾雅娟 吕佩瑶 程绍坚 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第17期64-68,共5页
随着海洋资源利用程度的增加,船舶水下辐射噪声严重影响海洋生物的生存发展,大型邮轮作为人类建造的体量最大可用于全球旅行的交通工具,极易产生水下辐射噪声问题。文中重点分析了大型邮轮水下辐射噪声的振动噪声来源及传递路径,通过仿... 随着海洋资源利用程度的增加,船舶水下辐射噪声严重影响海洋生物的生存发展,大型邮轮作为人类建造的体量最大可用于全球旅行的交通工具,极易产生水下辐射噪声问题。文中重点分析了大型邮轮水下辐射噪声的振动噪声来源及传递路径,通过仿真对水下辐射噪声进行计算,并对大型邮轮的水下辐射噪声进行实船试验测试,最终对比得出目前我国建造的大型邮轮的水下辐射噪声特性。研究结果可为开展大型邮轮水下辐射噪声控制研究提供数据支持,为我国后续大型邮轮的设计和建造提供参考。 展开更多
关键词 大型邮轮 水下辐射噪声 振动噪声源 水声测试
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周期管路系统的振动特性研究 被引量：1
16
作者 刘媛 方媛媛 +2 位作者 王一飞 许祥曦 夏兆旺 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第9期40-45,共6页
管路系统广泛应用于船舶动力、海洋工程、建筑环境等领域,其振动噪声可能会导致设备的失效与破坏。具有弹性波带隙特征的周期性结构设计可在特定频段内实现波的人为调控,有效降低管路结构的低频振动噪声。将周期结构引入一维管路系统,... 管路系统广泛应用于船舶动力、海洋工程、建筑环境等领域,其振动噪声可能会导致设备的失效与破坏。具有弹性波带隙特征的周期性结构设计可在特定频段内实现波的人为调控,有效降低管路结构的低频振动噪声。将周期结构引入一维管路系统,基于布拉格散射和局域共振2种带隙机理,设计具备全频段良好减振性能的周期管路结构。结合传递矩阵法和有限元法,计算了布拉格型管路的能带结构与减振特性。建立引入局域共振单元的周期管路系统有限元模型,计算并分析晶格常数、周期数量、局域振子尺寸等参数对周期管路结构振动特性的影响规律。结果表明,基于声子晶体带隙特性设计的周期管路系统具有优良的减振性能。 展开更多
关键词 周期结构 带隙机理 管路系统 声子晶体 振动特性
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PVD、CVD涂层硬质合金刀片铣削2Cr13不锈钢磨损实验研究
17
作者 杨剑 吴张欣 +4 位作者 严亮 李炳蔚 高培文 雷学林 何云 《工具技术》 北大核心 2024年第3期64-68,共5页
2Cr13不锈钢是一种典型的难加工材料。在其铣削加工过程中,存在铣削力大、铣削温度高、加工硬化趋势强、切屑黏附性强、刀具磨损严重等问题。选用AlCrN(PVD)和TiCN-Al_(2)O_(3)-TiN(CVD)两款不同涂层的RCKT 1606圆形铣刀片,对2Cr13不锈... 2Cr13不锈钢是一种典型的难加工材料。在其铣削加工过程中,存在铣削力大、铣削温度高、加工硬化趋势强、切屑黏附性强、刀具磨损严重等问题。选用AlCrN(PVD)和TiCN-Al_(2)O_(3)-TiN(CVD)两款不同涂层的RCKT 1606圆形铣刀片,对2Cr13不锈钢进行铣削实验,并分析这两款涂层加工不锈钢的磨损性能及失效机理。结果表明:TiCN-Al_(2)O_(3)-TiN涂层刀片铣削加工10m以后,两个刀片的后刀面磨损量均超过了0.3mm,且切削刃发生崩刃失效;AlCrN涂层刀片铣削10m后,两个刀片的后刀面磨损量均超过0.12mm;在2Cr13不锈钢的铣削加工中,使用AlCrN(PVD)涂层可以有效提高刀具的切削寿命。 展开更多
关键词 可转位铣刀 涂层刀具 2Cr13不锈钢 刀具磨损
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板壳式热交换器内制冷剂R410A蒸发传热性能研究
18
作者 王乙为 王思琦 +2 位作者 叶晶 栾辉宝 阮应君 《石油化工设备》 CAS 2024年第6期1-7,共7页
通过实验研究了板壳式热交换器内制冷剂R410A的蒸发传热特性,分析了饱和温度、质量流率和平均干度对蒸发传热系数及两相摩擦压降的影响。将实验数据与现有的蒸发传热预测模型进行比较,拟合得到了板壳式热交换器内R410A蒸发传热努塞尔数... 通过实验研究了板壳式热交换器内制冷剂R410A的蒸发传热特性,分析了饱和温度、质量流率和平均干度对蒸发传热系数及两相摩擦压降的影响。将实验数据与现有的蒸发传热预测模型进行比较,拟合得到了板壳式热交换器内R410A蒸发传热努塞尔数和摩擦因数的关联式。研究结果表明,R410A的蒸发传热系数随平均干度的增大先增大后减小,随质量流率的增大而增大,随饱和温度的升高而减小。两相摩擦压降随平均干度、质量流率的增大而增大,随饱和温度的升高而减小。R410A努塞尔数、摩擦因数的关联式计算值与实验值的平均误差绝对值分别为3.78%、4.08%。 展开更多
关键词 板壳式热交换器 制冷剂 蒸发 传热系数 摩擦压降 关联式
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混合动力船舶电机辅助主机合排控制方法及实船应用
19
作者 陈德富 张超 +2 位作者 杨峰 刘佳彬 朱洪宇 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第10期115-119,共5页
为了解决某型7 500 t级散货船在主机合排过程中存在浓烈黑烟问题,通过实船数据分析问题原因并提出电机辅助主机合排的控制方法,调整实船主机合排控制策略与优化控制程序,经过实船试验验证表明,采用电机辅助的主机合排控制过程相较于无... 为了解决某型7 500 t级散货船在主机合排过程中存在浓烈黑烟问题,通过实船数据分析问题原因并提出电机辅助主机合排的控制方法,调整实船主机合排控制策略与优化控制程序,经过实船试验验证表明,采用电机辅助的主机合排控制过程相较于无电机辅助的主机合排控制过程,其螺旋桨轴系扭矩突增量减小33%,主机油耗突增量减小35%,尾轴转速突增量减小41%,且螺旋桨轴系扭矩与尾轴转速上升速率更平缓,有效解决主机冒黑烟问题,达到降低主机碳排放的目的。在船舶营运过程中,混合动力系统设备运行情况良好。 展开更多
关键词 电机辅助主机合排控制 合排扭矩冲击 主机油耗
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