船舶机舱机械通风数值模拟分析和优化设计

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1、第9卷第3期中国舰船研究Vol.9No.3第20143期年6月ChineseJournalofShipResearchJun.2014doi：10.3969/j.issn.1673-3185.2014.03.014期刊网址：www.ship-research.com网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/doi/10.3969/j.issn.1673-3185.2014.03.014.html船舶机舱机械通风数值模拟分析和优化设计1121郭昂，郭卫杰，王驰明，封海宝1中国船舶

2、科学研究中心，江苏无锡2140822厦门船舶重工股份有限公司，福建厦门361000摘要：某海监船在进行机舱机械通风效用试验时，发现存在舱内气流分布不均、风速梯度变化较大、部分船员操作和活动区域温度偏高等问题。为解决上述问题，利用CFD技术对该船机舱机械通风系统进行数值分析，并提出机舱气流改进方案。随后，选取优化前、后的典型截面进行分析，指出在保证舱内适当负压的情况下可将机械送风改为机械抽风，从而实现机舱进风量增加50%，并消除舱内气流大漩涡和改善气流组织。此外，还提出可在右舷开一个新增风口，以更有效

3、消除气流漩涡，并降低局部温度。结果显示，该优化方案能够满足海船规范要求且施工方便，对于工程设计具有一定的参考价值。关键词：气流组织；计算流体力学；数值模拟；热环境；机舱通风中图分类号：U664.86文献标志码：A文章编号：1673-3185（2014）03-93-06NumericalSimulationandOptimizationDesignofShipEngineRoomVentilationSystem1121GUOAng，GUOWeijie，WANGChiming，FENGHaibao1C

4、hinaShipScientificResearchCenter，Wuxi214082，China2XiamenShipbuildingIndustryCo.Ltd，Xiamen361000，ChinaAbstract：Inthispaper，theengineroomventilationsystemisanalyzednumericallybyutilizingtheCFDmethod，andtheoptimizationdesignofthemarinesurveillanceshipvent

5、ilationisalsopresentedtosolvetheproblemofunevendistributionofairflow，largeflowspeedgradient，andhighertemperatureforcertainoperationandactivityareaswithintheengineroom.Specifically，byanalyzingtypicaliso-surfaces,me⁃chanicalinflowischangedtomechanicalout

6、flow,whichincreasestheairfluxbyfiftypercent,eliminatingtheairflowwhirlpoolandimprovingtheairflowunderpropernegativepressureconditions.Furthermore，aninletsetisaddedonthestarboardsidetobettereliminatethewhirlpoolandreducethelocaltemperature.Allinall，theo

7、ptimizationdesignsuccessfullymeetsthespecificationrequirementsandisseentobeeasi⁃lyapplicable，whichisinstructivetofutureengineeringdesign.Keywords：airflow；ComputationalFluidDynamics（CFD）；numericalsimulation；thermalenvironment；cabinventilation安全性，且不利于机舱设

8、备换热。因此，有必要针0引言对该船机舱机械通风系统进行数值模拟分析，以某海监船系泊试验过程中在进行机舱机械通找出解决方案，从而为其它船舶机舱机械通风系风效用试验时，发现存在机舱内部气流分布不均、统设计提供参考价值。本文基于CFD技术对船舶风速梯度变化较大、某些船员活动区域和操作区域温度偏高、局部区域油气味道太重且有气流漩机舱机械通风系统进行分析，该技术是目前最节［1］涡产生等问题，从而影响到船员工作的舒适性和约、最有效的方法之一。收稿日期：2014-01-10网络出版