自流冷却系统引水装置的水力性能研究

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1、自流冷却系统引水装置的水力性能研究劳星胜，彭旭，姚世卫（武汉第二船舶设计研究所热能动力技术重点实验室，武汉430064）摘要：在先进舰船上广泛应用的自流冷却系统通常需要设置突出艇外的引水装置，引水装置的结构型式既决定了进入系统的冷却水流量，也会影响船体受到的附加阻力。将该装置迎流面与环境的静压差和进入流道冷却水动压头的比值定义为自流扬程。用自流扬程和附加阻力描述自流冷却系统引水装置的水力性能，提出了自流冷却系统引水装置性能的理论分析方法，应用实船参数进行了引水装置自流能力和拖曳阻力特性验证。请重新修改，摘要应说明研究工作的目的、实验方法、技术成果和最终结论，重点是成果和结论，100～

2、200字为提出先进船舶自流冷却系统引水装置的定量设计原则，参照水泵性能描述方法，提出自流扬程的概念，用自流扬程和附加阻力描述引水装置水力性能。基于伯努利方程和边界层方程的计算分析表明，为提高自流扬程，引水装置吸入口应垂直于来流且高于边界层厚度。基于冲量定理进行计算分析并结合三维仿真计算结果表明，为平衡自流能力和附加阻力，引水装置的入口流速与航速之比宜设计在一定区间内。实船计算结果验证了本文设计方法的正确性。关键词：自流冷却系统；引水装置；水力性能；自流扬程；附加阻力中图分类号：TK264.1文献标志码：A【DOI】10.13788j.cnki.cbgc.2017.06.001Hydr

3、aulicPerformanceStudyonWaterInletDeviceofScoopCoolingSystemLAOXingsheng,PENGXu,YAOShiwei(ScienceandTechnologyonThermalEnergyandPowerLaboratory请与中文一一对应,Wuhan2ndShipR&DInstitute,Wuhan430064,China)Abstract:Scoopcoolingsystemismoreandmorewidelyappliedinadvancedwarshipandaprotrudentwaterinletdevicei

4、snecessarilyequippedinthissystem.Constructionofwaterinletdevicecanaffectflowrateofsystemcoolantaswellasadditionaldragtoshipbody.Ratioofpressuredifferencebetweenwindwardsideofthedeviceandenvironmentanddynamicpressureofinletcoolantflowisdefinedasscooplifthead.Scooplifthead.aswellasadditionaldragi

5、semployedtodescribehydraulicperformanceofwaterinletdeviceinscoopsystem.Theoreticalanalysisisconductedonhydraulicperformanceofthedeviceandthevalidatedmethodispresentedtodirectingconstructiondesignofthedevice.请根据中文进行修改Aimingforprovidingaquantitativedesignmethodofwaterinletdeviceofscoopcoolingsyst

6、em,scoopliftheadisdefinedliketheconceptionpumplift,andtheperformanceofwaterinletdeviceisdescribebythescoopliftheadincompanywithadditionaldrag.AccordingtothecalculatingresultsbasedonBernoulliequationandboundaryequation,heightofwaterinletdeviceshouldbelargerthanthethickofshipbodyboundaryandinlets

7、ectionshouldbeverticaltoflow.Accordingtothecalculatingresultsbasedontheoremofimpulseand3Dcomputationalresults,theratioofinletflowvelocityofwaterinletdevicetoshipspeedshouldbedesignedinarangeotherthanafixedvalue.Thepresentedmethodi