目前，世界造船業(yè)已經(jīng)進(jìn)入更高層次的“數(shù)字化”階段，但對機(jī)艙通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計主要都是根據(jù)經(jīng)驗完成的，到目前為并沒有一個較為準(zhǔn)確的方法和成熟的理論，通風(fēng)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(jī)艙內(nèi)各點的溫度，壓力與流速等分布也無法得知。由于機(jī)艙溫度場與流場的分布受到很多因素（如機(jī)艙結(jié)構(gòu)，風(fēng)量，風(fēng)口等）的影響，是一個非常復(fù)雜的問題。此外，相對于傳統(tǒng)的開式機(jī)艙通風(fēng)系統(tǒng)，閉式機(jī)艙通風(fēng)系統(tǒng)要復(fù)雜得多，僅僅根據(jù)經(jīng)驗來完成方案的設(shè)計是不夠科學(xué)的，也極易造成很大的偏差從而導(dǎo)致大量地返工與浪費(fèi)，嚴(yán)重影響整條船的建造質(zhì)量。 如果能預(yù)先確定工程設(shè)計中閉式機(jī)艙內(nèi)的溫度場、流場的分布及通風(fēng)效果，在船舶施工建造之前找出設(shè)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(xué)（CFD）技術(shù)研究典型的封閉機(jī)艙內(nèi)空氣的分布情況，并在此基礎(chǔ)上探討了閉式機(jī)艙通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)化方法。 本文首先根據(jù)某船封閉機(jī)艙通風(fēng)系統(tǒng)的任務(wù)要求及規(guī)范，確定了閉式機(jī)艙通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)量及初步通風(fēng)方案，并繪制出閉式機(jī)艙通風(fēng)系統(tǒng)的布置圖，建立了封閉機(jī)艙的三維數(shù)值模型并運(yùn)用計算流體力學(xué)軟件Fluent對系統(tǒng)內(nèi)部三維湍流進(jìn)行數(shù)值模擬，通過對改進(jìn)前后機(jī)艙內(nèi)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(jìn)后的系統(tǒng)，進(jìn)一步定量分析了影響機(jī)艙通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)效果的相關(guān)參數(shù)，如循環(huán)風(fēng)送風(fēng)角度與送風(fēng)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(biāo)EDT，ADPI，Et等對不同工況下的氣流組織進(jìn)了評價分析，，研究表明，在機(jī)艙大型發(fā)熱設(shè)備集中的位置增加布風(fēng)口與排風(fēng)口，能有效帶走大量的熱負(fù)荷并消除油氣的聚集，為了兼顧工作區(qū)舒適性要求及流場組織，在發(fā)熱大戶后上方采用中等風(fēng)速以45°或者75°送風(fēng)，側(cè)向下向后回風(fēng)是比較理想的氣流組織形式。基于以上研究，本文最后對機(jī)艙通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計給出了合理建議，為今后閉式機(jī)艙通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與研究提供了直觀依據(jù)和有用參考。

【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：U664.86
【目錄】：

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