基于封閉機艙CFD分析的通風系統(tǒng)優(yōu)化研究.pdf

1、目前,世界造船業(yè)已經進入更高層次的“數(shù)字化”階段,但對機艙通風系統(tǒng)的設計主要都是根據(jù)經驗完成的,到目前為并沒有一個較為準確的方法和成熟的理論,通風效果需要等到船舶建造完成后通過實驗測量才能夠知道,具體的機艙內各點的溫度,壓力與流速等分布也無法得知。由于機艙溫度場與流場的分布受到很多因素(如機艙結構,風量,風口等)的影響,是一個非常復雜的問題。此外,相對于傳統(tǒng)的開式機艙通風系統(tǒng),閉式機艙通風系統(tǒng)要復雜得多,僅僅根據(jù)經驗來完成方案的設計是不

2、夠科學的,也極易造成很大的偏差從而導致大量地返工與浪費,嚴重影響整條船的建造質量。
　　如果能預先確定工程設計中閉式機艙內的溫度場、流場的分布及通風效果,在船舶施工建造之前找出設計方案中存在的問題與不足,將具體十分重要的現(xiàn)實意義。本文主要采用計算流體力學(CFD)技術研究典型的封閉機艙內空氣的分布情況,并在此基礎上探討了閉式機艙通風系統(tǒng)設計的優(yōu)化方法。
　　本文首先根據(jù)某船封閉機艙通風系統(tǒng)的任務要求及規(guī)范,確定了閉式機艙通風

3、系統(tǒng)的通風量及初步通風方案,并繪制出閉式機艙通風系統(tǒng)的布置圖,建立了封閉機艙的三維數(shù)值模型并運用計算流體力學軟件Fluent對系統(tǒng)內部三維湍流進行數(shù)值模擬,通過對改進前后機艙內部的溫度場與流場的分析解決了初步方案中存在的問題。
　　針對改進后的系統(tǒng),進一步定量分析了影響機艙通風系統(tǒng)通風效果的相關參數(shù),如循環(huán)風送風角度與送風速度,繪制出了不同工況下典型斷面的熱層分布圖并引入不同的評價指標EDT,ADPI,Et等對不同工況下的氣流組織