油船货油阀液压系统的建模与数值仿真

作为油船化油装卸操作仿真系统的一个子系统,对驱动油系统中各种液控货油阀的液压系统进行了数值建模仿真。     

现代油船液货系统气体管网工况仿真研究

针对现代油船液货系统气体管网的特点，将大压差气体管道流动模型应用于管元，将有限元理论应用于管网系统，建立了仿真模型；通过仿真气体管网的实际工况，验证了模型的可靠性和实用性；形成的软件丰富了油船模拟器项目的内容并为油船优化作业提供了平台。     

原油油船液货温度场的数值计算

基于有限单元法及有限差分法，结合有限单元的自动网络划分，对油船舱内货油进行数值计算，得到基本符合规律的数值解，对于了解油船舱内原油温度变化，指导学员正确装卸货油，具有一定的指导意义。     

油船液货作业过程舱气状态实时仿真

采用大系统仿真的建模方法,将油船各个液货舱气相区作为节点置于液货气相管网中,构建一个大系统。在对液货气相管网采用管网有限元方法进行稳态建模和对油船所有液货舱气相区作为变质量系统实行动态建模的基础上,采用预报校正法来离散一阶非线性方程组,并根据工况特征来选择时间步长实现实时仿真各种液货作业中涉及船舶安全的液货舱气相区和气体管网系统中压力、温度、烃气浓度和氧浓度等舱气物性参数的动态变化。仿真结果符合客观实际并通过实测数据得到了验证。仿真研究为油船液货舱气相区乃至整个液货舱的状态控制和液货作业优化提供了理论依据和途径。     

油船货油粘温特性的加热控制策略

针对目前采用油温控制的方法油船货油无法真正反映油品运动特性的问题,搭建油船货油加热模拟实验台,运用货油粘度随温度变化的拟合公式,实现测取温度对粘度的实时转换,并以此提出货油加热控制策略。结果表明:货油粘度在初始加热阶段的下降幅度较大,加热中期变化平缓,后期经短暂波动后再缓慢下降,采用高负荷加热方式可降低加热能耗;依据加热过程粘度变化趋势及耗能可以控制货油加热量。     

油船货油保温时间计算

采用理论分析和实船应用检验相结合的方法,对大连远洋运输公司的72000 DWT双壳体原油船航行过程中,油舱货油自然冷却过程进行分析研究.根据非稳态导热集总参数法建立油船油舱保温数学模型,研制了油船货油保温计算软件.通过实船应用比较,软件计算的保温时间和实际的保温时间最大误差为13%.     

油船货油加热过程中流动特性数值模拟研究

为了提高货油加热效率,开展了油船货油加热过程中的传热规律研究。基于传热学理论,采用流体动力学软件FLUENT建立油船液货舱三维模型模拟油品加热过程。考虑油品粘度-温度变化特性,分析了加热过程中油品温度场变化特征及流动特性。研究结果表明:货油温度与加热时间近似成正比关系;油品加热初期,只有热源上部油品存在温度梯度且有明显的速度,其它区域油品流动性较差,由于存在温度梯度,油品在流动过程中产生了尺度不同的涡;随着加热的进行,油品温度普遍升高且整个区域存在明显的温度梯度,温度升高导致油品粘度降低从而促进了油品的流动,随着温度升高油品速率逐渐增大。     

流量放大阀主阀心复位运动的数值解析

为深入理解和控制装载机转向液压系统中的油击振动现象,针对系统中流量放大阀主阀心的复位运动过程进行研究,应用流场仿真和多项式拟合方法获得主阀心复位运动中的动态液阻力和稳态液动力表达式,建立高精度的主阀心复位过程数学模型,利用MATLAB/Simulink软件对其进行数值计算,分析各种因素对主阀心复位过程的影响.计算结果表明,主阀心复位起始段速度很快,完成88.5%的复位行程仅用约1/4的复位时间,随后慢速接近零位;先导阀口面积是影响复位快慢的最主要因素,且复位时间对先导阀口面积的配置反应非常敏感,需结合复位弹簧刚度进行合理配置.     

船用电控柴油机伺服油共轨系统的仿真研究

以7RT-flex 60C柴油机为研究对象,以流体力学中连续性方程和运动方程为理论依据,针对系统中伺服油泵、收集器、伺服油共轨管和排气控制模块等建立分块数学模型,分析伺服油共轨系统的特点.利用MATLAB/Simulink对所建模型进行数值计算求解,实现针对收集器与伺服油共轨管轨压、伺服油泵柱塞行程、柱塞腔压力与流量等动态仿真及参数分析.仿真曲线及数据与实际系统基本特性的比较验证了所建模型的正确性.     

多管火箭随机发射与飞行动力学仿真

该文从武器全系统弹、炮、药、环境一体化的角度，在多管火箭发射与飞行动力学的理论研究的基础上，形成了多管火箭随机发射与飞行动力学数值仿真系统。对某多管火箭振动特性、动力响应及射击密集度等进行了数值仿真，仿真结果得到了一系列试验验证。由仿真系统仿真得出的某多管火箭武器密集度试验方案减少了试验用弹量82．5％。