vlcc修船通风气流组织的研究论文

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1、VLCC修船通风气流组织的研究论文摘要：从理论上分析了气流组织对通风效果的影响，根据大型原油运输船（VLCC）修船通风的特点，提出了一种新式的气流组织模型及其相应的末端装置，并通过利用示踪气体法测定通风效率，对气流组织作出了定量评价。关键词：修船通风气流组织通风效率空气分布器1引言在大型原油运输船（VLCC即verylargecrudecarrier）的检修过程中，由于切割和焊接等都会产生大量有害气体、烟尘和热量，不仅会严重影响人体健康，而且还有发生爆炸的危险.freelin为最小驻留时间均值。众所周知，当室内气流

2、为完全单向流时，流场中无回流和涡流，所以驻流时间均值最小，而且沿流动方向的浓度呈线性增加，在排风管内达到最大值。因此，，所以由式（5）得到（7）那么（8）这就是说，通风效率是表示某一气流组织与单向流的接近程度。以上分析表明，对于以排除有害物质为主要目的的室内通风，为了提高通风效率，气流组织型式应尽量接近单向流，如采用局部单向流通风、矢流送风以及吹吸式通风等。但必须指出，这些通风效率比较高的气流组织型式，必须有性能良好的末端装置与之相配合。这给通风的研究提出了新课题。3VLCC修船通风的气流组织设计3.1修船通风的特

3、点3.1.1修船工作最大特点是检修地点不固定，每个地点的检修程度也不相同，通风负荷随时间和地点而变化。3.1.2修船周期短，小修只有一周，大修也不超过一个月。因此要求通风系统简单，灵活，便于拆装。3.1.3大型原油运输船的船舱体积大，而且特别深（可达30m），但除甲板上几个输油孔外，再无其他开口，给风管安装和系统布置带来困难。同时，船舱构造复杂，形形色色的肋板都会影响气流流动，因此，这对通风的气流组织形式及其有效性都提出了特殊要求。3.2气流组织形式构想考虑到有害物源的分散性和多种有害物会产生爆炸性，因此采用全面通

4、风。气流组织形式如图1所示。图1气流组织示意图1送风管2排风管3船舱4空气分布器首先将新鲜空气送到位于船舱底部的空气分布器，再由空气分布器以3层射流，全方位分布到整个空间。其中，下层射流为主送风，中层射流为助送风，上层射流既是助送风，还可能与排风口一起构成吹吸式排风。这种气流组织形式具有如下优点：全方位送风，有效地解决了有害物源分散和通风地点不固定问题。自下而上全面通风，既符合船舱构造特点，又与热气上升规律一致，为排除舱内有害物质创造了有利条件。空气分布器以3层射流的恰当组合，形成全方位的类似于矢流送风的气流组织，

5、从而大大减少了流场中的回流和涡流，提高了通风效率。由图1可见，通风系统简单，因而适合于修船周期短的特点。总之，上述气流组织形式，是VLCC修船通风比较理想的方案。要实现此方案，关键在于要有性能合适的空气分布器。4空气分布器的特性研究分布器的特性包括外特性和内特性。外特性是通过3层射流的恰当组合，使射流之间彼此干扰最小，从而使流场中的回流和涡流减到最少。内特性是通过流量分配，使每层射流流量符合设计值。本文提出的空气分布器结构见图2，3。图2空气分布器构造图1进口管2通道3喷嘴图3分布器剖面图4.1分布器外特性的试验研

6、究试验结果表明，当每层喷嘴数目（a是单个射流扩散角），并且3层射流轴线仰角自下而上分别为0°，25°，50°时，射流彼些干扰程度最小。4.2分布器内特性的试验研究由于分布器进口管内流速分布不均匀，所以必须先确定断面流速分布，才能进行流量分配和通道尺寸设计。断面流速分布的试验结果Re≤2×104,(9)Re＞105,(10)式中v和vmax分别为断面上任一点流速和最大流速。（11）根据流速分布进行流量分配当Re≤2×104,（12）当Re＞105,（13）式中Lk是通道k的流量。5气流组织模拟试验为了验证和定量评价上

7、述气流组织的通风效果，在通风实验室内进行了模拟试验。5.1试验装置（见图4）图4气流组织试验装置简图1送风机2流量计3CO24排风罩5空气分布器6CO2喷嘴7试验小室8CO2监测器9计算机10排风机11通风实验室外套12空调机组图5试验风道布置试验小室尺寸为4m×2.2m×2.5m，内壁上装有肋片模拟船舱，风道布置如图5a,.freel3/h，再通过喷嘴向室内喷射CO2气体使=4L/min，在喷射量达到设计值后就停止喷射，并开始在排风管内测量CO2浓度Ce(τ)，然后按下式计算通风效率：5.3试验内容无空气分布器，

8、双管端头送风，3个排风口排风，如图5a。2个空气分布器送风，3个排风口排风，如图5b。通风效果比较实验结果见图6。图6CO2浓度随时间变化曲线气流组织形式图5a图5b通风效率E0.450.65试验结果表明，空气分布器送风比没有空气分布器送风的通风效率提高了44%。6结论6.1通风效果取决于通风过程，而通风过程又完全由气流组织来确定，因此设计通风方案的核心问题