【摘 要】
:
液化天然气(LNG)作为一种环保高效的新兴能源,在船舶海运和动力方面拥有广阔的应用前景。因此,限制LNG使用的安全问题亟需得到解决。波纹型阻火器作为可以安装在船舶复杂管网中抑制可燃气体火焰蔓延的安全装置,对船舶的安全生产具有重要意义。本文以波纹型阻火器为研究对象,探究了LNG蒸汽爆燃火焰在阻火元件中传播与淬熄过程的规律。研究中,波纹型阻火器的阻火元件被简化为微细三棱柱通道,然后基于大涡模拟和组分输
论文部分内容阅读
液化天然气(LNG)作为一种环保高效的新兴能源,在船舶海运和动力方面拥有广阔的应用前景。因此,限制LNG使用的安全问题亟需得到解决。波纹型阻火器作为可以安装在船舶复杂管网中抑制可燃气体火焰蔓延的安全装置,对船舶的安全生产具有重要意义。本文以波纹型阻火器为研究对象,探究了LNG蒸汽爆燃火焰在阻火元件中传播与淬熄过程的规律。研究中,波纹型阻火器的阻火元件被简化为微细三棱柱通道,然后基于大涡模拟和组分输运模型,通过Fluent软件瞬态模拟分析了甲烷/空气预混气体爆燃火焰沿着阻火元件传播至淬熄的过程。通过改变阻火单元的几何特性,模型的边界条件,探究了设计尺寸和不同工况对阻火器阻火性能的影响。本文着重分析了阻火元件内火焰传播与淬熄过程规律及机理以及各因素对传播和淬熄的影响。研究发现阻火器内爆燃火焰传播至淬熄过程可分成四个阶段:初始阶段、火焰拉伸阶段、火焰减速阶段和低速火焰阶段。提高狭缝的尺寸,壁面的温度和入口火焰速度都将使得火焰传播的距离更远,而相同截面面积下,底角角度越接近60°,火焰的传播距离越远。狭缝尺寸和底角角度可以通过水力直径同时考虑,水力直径越大,淬熄长度越远,二者呈现较好的反比例关系;观察拟合曲线可发现,底角角度60°在同一水力直径下阻火效果更好。入口火焰速度与淬熄长度近似呈二次根式关系,入口火焰速度越大,淬熄长度越远。壁面温度与淬熄长度呈自然对数关系,壁面温度越高,淬熄长度越远;拟合发现壁面温度在1150K~1300K之间时,火焰有可能在狭缝内保持稳定传播。最终得到了水力直径、入口火焰速度(1、壁面温度和淬熄长度的关系公式。本文系统地研究各因素对波纹型阻火器内火焰传播与淬熄过程的影响并解释了其相关机理,所得淬熄长度随狭缝尺寸、底角角度、入口火焰速度和壁面温度的变化规律采用了拟合公式对其进行量化分析,这将为波纹型阻火器阻火芯的生产设计和安装提供参考。
其他文献
海洋是自然资源的宝库,随着世界科学技术的发展,海洋领域的竞争越来越成为国家之间综合国力较量的重要焦点,船舶行业的发展就是海洋资源开发利用中的重要一环。舰船的振动与噪声问题是影响其战斗力和生命力的重要因素,船体设备的振动是船体振动的重要振源,减小设备振动的常用的方法是隔振装置技术,其中的浮筏隔振技术就是当前船体减振降噪的重点研究领域。如何准确地预报和提高浮筏隔振系统的隔振效果是当前浮筏隔振技术的重要
随着科技的日益发展,侦测技术水平迅速提高,现在的技术手段很容易通过识别舰船的振动噪声特性来识别舰船,因此船艇、舰艇的振动噪声问题显得日益重要。随着宏纤维复合材料的迅猛发展,宏纤维复合材料的优势逐渐显现。由于宏纤维复合材料对振动的控制效果明显,使得基于此类材料的振动控制研究迅速展开。本文是以宏纤维复合材料(Macro Fiber Composites,MFC)在船舰基本结构上的振动主动控制为背景。从
近些年来,随着环境恶化及能源枯竭的问题愈发明显,新型能源系统已经成为世界学者研究的热点之一,而最理想的化石能源替代品之一就是氢能源。目前,氢能燃料电池大型化的实现也为氢燃料电池船的研发提供了便利。作为一种高效、清洁的新型能源,氢气也具有诸如易燃易爆等危险特性,一旦发生泄露极易产生爆炸,这也为氢气的运输、存储和安全地使用带来了巨大的挑战。作为存储氢气的载体,氢气储罐必须拥有极高的稳定性、耐久度。因此
随着铝合金焊接接头在船舶制造业中的广泛应用,焊接接头的疲劳性能预测尤为重要。目前各船级社主要使用名义应力法/热点应力法等传统疲劳评估方法对船体焊接构件的疲劳性能进行设计与校核,但寿命预测过程较为繁琐,数据离散性较高,尤其对于结构形式特殊的焊接接头,无法直接借鉴,只能近似或者简化接头形式去分析。本文基于节点力计算的结构应力法,结合有限元仿真与疲劳试验对焊接接头的抗疲劳性能与焊接质量进行研究,以期提出
随着对海洋的探索不断深入,水下机器人的技术发展逐渐成熟,其应用范围不断增加,受到越来越多人的关注。由于水下作业所处环境的特殊性,传统的监测方法很难对其进行有效的实时监测,而耐压结构作为水下机器人的主要支撑部分,其重要性不言而喻。本文对比分析了常见的监测方法后,展开了基于Lamb波的耐压结构损伤识别研究,针对耐压结构中常见的平板类和球壳类结构,通过在合适的位置布置传感器网络来进行整体结构的监测,并搭
目的 通过体外实验探讨白细胞介素(IL)-6在对乙酰氨基酚(APAP)所致急性肝损伤(ALI)后肝再生过程中的作用。方法 体外实验,培养AML12小鼠正常肝细胞,CCK-8法检测不同浓度APAP药物和IL-6中和抗体(IL-6 Ab)作用于AML12细胞后细胞的活力,筛选出最适药物作用浓度;ELISA测量IL-6浓度;Western blot法检测PCNA、CyclinD1、HGF等肝脏再生相关蛋
作为高次超静定结构,空间网格结构对温度效应十分敏感。处于施工过程或高透光屋面下的空间网格结构,受太阳短波辐射、环境长波辐射、空气对流换热和日照阴影分布等多种因素的动态耦合作用,结构将产生显著的日照非均匀温度效应,这不仅会直接影响结构的施工质量,还会对结构的服役性能造成影响,甚至导致潜在的安全隐患。然而,传统的设计观念将空间网格结构的温度作用视为由季节因素而导致的缓慢且整体均匀的变化过程,这与实际情
舰船行业的迅速发展,对螺旋桨的加工水平提出了高精度、高效率的要求。采用两套相同的XYZ-3RPS六轴混联加工装备对称布置在待加工螺旋桨两侧,对其进行双刀双面加工,可有效解决大型螺旋桨在加工过程中存在的振颤、干涉、二次装夹等问题,提高螺旋桨的加工精度和效率。混联机构的末端精度问题是制约其在复杂曲面零件加工领域广泛应用的瓶颈,而运动学标定作为改善机构末端精度的经济有效手段,受到了国内外学者的广泛研究。
Orlicz空间是一类具体的Banach空间,研究Orlicz空间的各种性质及其判据给一般的Banach空间储备了丰富的模型库。广义Orlicz空间是Orlicz空间的推广。本文研究了Orlicz空间中广义Orlicz范数和Luxemburg范数的关系;赋广义Orlicz范数的Orlicz空间中的闭线性子空间的刻画以及赋广义Orlicz范数的Orlicz函数空间的k一致凸性。本文分为如下四个部分:
随着中国经济的迅猛发展,综合国力的不断提高,各种船舶的需求不断增大。同时,军舰、豪华游轮等高技术船舶也得到了很大的发展,对船舶的减振降噪技术提出了更高的要求。在对隔振系统的隔振效果的评估和预报时,需要已知安装设备的振动响应数据,而对设备进行振动测试时的支撑情况与隔振系统的实际支撑会有很大的不同,测得振动响应数据与实际会有很大的误差,对隔振效果的计算结果产生很大的影响。因此,本文希望研究一种可调节支