摘要：为降低多级节流孔板空化与湍流噪声,采用正交试验法分析多级节流孔板的孔分布、板厚、板间距等参数以及通流孔形状对空化和湍流噪声的影响,分析最小压力、湍流动能等流场参数的变化规律。通过极差分析得到各参数对流场性能影响的主次关系,并筛选出空化与湍流噪声优化方案,结果表明,在满足通流能力的情况下,多级节流孔板孔的开孔形状对空化的影响较为显著;适当的增加孔板厚度与板间距,可以抑制空化的产生;同时增加多级节流孔板板间距和孔的分布间距,可以让流动更加平缓,减小湍流噪声。

摘要：针对目前调节阀节流过程中振动与噪声较大等问题,采用多级节流和多孔节流相结合的方法设计多级多孔节流调节阀,并通过试验对多级多孔节流调节阀与典型球阀的水力特性和声学特性进行对比研究。结果表明,多级多孔节流调节阀的流量系数Kv和开度之间的变化规律接近线性;多级节流与多孔节流能够显著降低阀门的振动与噪声;多级多孔节流调节阀径向振动频谱图在35~40 Hz和115~120 Hz频带处不存在典型球阀径向振动频谱图中的峰值;多级多孔节流调节阀更适用于管道系统的流量调节,多级节流与多孔节流使得多级多孔节流调节阀的声学特性明显优于典型球阀。多孔节流与多级节流相结合的方法为阀门的减振降噪提供了新的思路。

摘要：移水系统是船舶的重要系统,通过两水箱之间的移水,实现船舶的平稳运行。移水系统具有管路长、流量大的特点,系统往往会产生负压,通过将移水系统中两水箱排气孔相连组成均压移水系统,改善因移水产生的负压现象。本文通过仿真研究均压移水系统的水力特性,实验结果与仿真结果相符。通过仿真研究发现:随着系统初始压力P的增大,水箱1出口压力P和水箱2入口压力P以及泵入口压力会增大,有助于抑制气蚀的产生,但系统达到压力均衡的时间不变;随着气回路管路直径的增大,均压移水工况下两水箱压力差P-P减小,系统达到压力均衡的时间减小。

摘要：均压移水系统作为船舶的重要系统,对船舶的平稳运行具有重要意义。均压移水系统长管路造成的压力损失不仅会对系统的移水能力造成影响,也可能导致气蚀现象出现。本文通过调节阀门开度产生大压差模拟实际管路压力损失,对均压移水系统在大压差工况下的水力特性进行研究并通过实验进行验证,仿真与实验结果吻合较好,并发现了均压移水系统水回路与气回路压力循环的规律。此外,通过仿真研究还发现:随着压差的增大、管路的增长、管路压力损失的增大,系统移水能力与泵入口处最小压力会相应降低,可能出现气蚀现象;增大系统初始均压压力会增大泵入口处最小压力,有效抑制气蚀现象的出现。

摘要：大压差工况下,流量调节阀的节流作用导致自流注水系统振动噪声问题突出。为控制自流注水系统的噪声,从系统配置的角度进行系统降噪优化设计,提出了多级节流的降噪方案。采用流体动力学数值方法进行了多级节流低噪声设计原理分析,验证了多级节流降噪方案的有效性。基于低噪声设计原理,设计了三级流量调节阀串联的节流注水方案,并对三级节流系统进行了流场数值分析,数值分析结果表明:三级节流设计使各级阀后低压区减小,避免了阀后局部气蚀出现;一级阀门和二级阀门进口下缘及出口上缘均出现大尺度的漩涡结构,为主要噪声源区域。

摘要：双泵串并联供排水是船舶系统用于应对不同运行背压的有效措施,能够大幅节省系统功耗,提高系统运行可靠性,因此需要对双泵串并联供排水系统启动运行特性进行研究。根据已有实验数据及泵组运行参数,在Flowmaster中搭建供排水系统仿真模型并进行仿真计算,对背压0.304 MPa,1.520 MPa,2.432 MPa三种工况下,关阀启动和变频启动2种启动方式进行对比分析,得到了不同工况下双泵串并联系统流量、扬程、水功率等参数的变化规律。双泵串并联系统结合变频启动运行方式能够有效降低系统能耗,提高泵组与系统运行的匹配性。

摘要：为了控制船舶系统振动和噪声,对自流注水系统的主要噪声源进行了分析。基于气蚀噪声和湍流噪声形成的机理,提出了三级节流降压的优化设计方案,改善系统压力分布和湍流度。对单级节流系统和三级节流系统进行流场和声场仿真计算,对比仿真计算结果表明,改进后系统的噪声有显著的下降,达到了预期的降噪目标。

摘要：针对船舶海水系统流量调节阀节流噪声突出的问题,采用计算流体力学的方法对流量调节阀在大压差工况下的内部流场分布进行仿真计算。基于原调节阀内流道流场计算结果,对调节阀流噪声产生的机理和原因进行分析。根据流量调节阀噪声产生原因,结合阀门低噪声设计的基本理论,对流量调节阀的内流道进行优化设计。对优化流道的流场计算结果表明,优化后的流量调节阀最高流速有效降低,阀后低压区面积减小,分割流道设计使阀芯内漩涡消除,阀后漩涡强度减弱,从根本上降低阀门流噪声,为流量调节阀的低噪声优化设计提供指导性建议。

摘要：环形射流泵被吸流体流道相对通畅,但当流量比降低至临界流量比时,吸入室内会形成回流区域,该区域甚至会扩展至喉管内,对泵的性能及内部流动状态产生较大影响。本文通过数值仿真的方法,主要研究吸入角对回流的位置、尺寸及形成过程。随着流量比增加,回流尺寸不断减小,分离点不断远离喷嘴出口而再附点的位置几乎没有变化。当流量比增加至临界流量比时,回流会消失。通过对不同吸入角度回流区域发展过程进行比较发现,吸入室对回流存在限制和挤压的作用,进而导致临界流量比的变化。当吸入角度处于18°至25°之间时,吸入室对回流区域的抑制作用达到最佳,临界流量比达到最小。此时继续增大吸入角至30°,并不能有效的抑制回流的形成,反而会使回流扩展至喉管。

摘要：针对船舶自流注水系统噪声突出的问题,从系统配置的角度提出浮力调整水舱接入高压空气系统以提高浮力来调整水舱背压的低噪声改进设计方案。建立二维模型对该低噪声改进设计方案的可行性进行初步验证,采用计算流体力学的方法对不同压差下监测点的脉动压力进行对比,结果表明浮力调整水舱在背压提高后的脉动压力幅值减小,说明该方案具有可行性。对不同背压下的注水系统模型流场和声场在同一流量的注水工况下进行数值分析,计算结果表明低噪声改进设计方案的降噪效果显著,可为船舶海水系统流噪声的治理提供参考建议。