舰船岸接供水运行模式的水力平衡试验.pdf

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1、第46卷第3期船海工程Vo1．46No．32017年6月SHIP&0CEANENGINEERINGJun．2017DOI：10．3963／j．issn．1671-7953．2017．03．034舰船岸接供水运行模式的水力平衡试验周炫，严天h，黄庆。谢军龙，王飞飞(1．中国舰船研究设计中心，武汉430064；2．华中科技大学a．建筑环境与能源应用工程系；b．制冷及低温工程系，武汉430074)摘要：针对岸接泵直接供水运行时，舰船各区用户流量分配不均，存在明显的水力失调问题。提出在冷媒水管网系统中增设动态流量平衡阀、增压泵及分流跨接管3种水力平衡措施以改善系统水力失调。试验结果表明，采用增压

2、泵和分流跨接管2种措施的效果更好，能使各区用户的流量分配更均匀。关键词：岸接供水；Tk力失调；动态流量平衡；增压；分流跨接管中图分类号：U664．8文献标志码：A文章编号：1671-7953(2017)03-0143-04当流体管网系统各支路阻力特性差异较大水运行模式下的舰船冷媒水系统的水力特性。利时，支路末端的实际流量分配将偏离工程设计值，用缩比原理搭建某舰船冷媒水系统试验平台，如进而出现水力失调现象。大型舰船冷媒水系图1所示。统的管网形式非常复杂，各支路的负荷特性与流舰船艉部共设有3个用户区，各区间采用供量需求差异极大，极易出现水力失调现象。因此，回干管相连，其中一区用户有8个用户支

3、路z1～舰船冷媒水系统的水力平衡及调节尤为重要。Z8，二区用户有7个支路用户zl—z7，三区用户由于舰船的使用时间、地点多变，支路的流量需求有5个用户支路zl～z5。每个用户区分男q没有变也会发生很大的变化。舰船在岸边停靠时，仍水泵支路以保证舰船各自分区的正常供水。舰船需冷媒水对舰船空调用户进行降温或除湿。为节在岸边停靠时，将岸接泵支路接人舰船水管网系省舰船上的资源，通常可利用岸上的岸接泵分别统的二区与三区之间的供回干管上，以此实现对向舰船供水，以满足舰船各用户支路冷媒水量舰船各用户的岸接供水。(冷量)需求。在舰船进行岸接供水时，舰船用户试验平台按照实船冷媒水系统的布局设计。的水量需求与

4、额定工况下的需求有所不同，这可根据实船设计流量比可缩比得到试验平台系统在能造成各支路的流量分配不均。另外，舰船各用额定工况下各区、各用户支路的设计流量。随后，户位置相对分散，因而水管网系统在岸接供水时根据设计流速1～3m／s9J，确定各支路管径，各易出现水力失调现象。针对此问题，对某舰船冷支路的设计流量及管径如表1所示。对于岸接供媒水系统的岸接供水工况进行试验。水工况，根据负荷特点，各支路流量只需满足其在额定工况下设计流量的60％即可。在岸接泵支1试验平台搭建路向舰船供水工况下，各支路设计流量如表2所舰船在岸边停靠时，舰上各用户区与岸接泵示。试验平台选用的岸接泵扬程为0．8MPa(80支

5、路的距离不同，且布局各异，因而各用户区的管mH：0)，额定流量为60m／h。在试验平台中，水网水力特性也有所不同。采用岸接泵直接向各区管网干管与各用户支路的阻力特性均采用蝶阀进供水时，舰上各用户区的流量易分配不均，出现水行模拟。力失调现象。以艉部岸接供水为例，研究岸接供试验平台搭建完成后，首先对各区用户支路、区间干管的阻力特性进行调试，使之与实际舰船的管网阻力匹配。调试完成后，管网各管段上的收稿日期：2017—03—07蝶阀开度和阻力特性不变。随后，开启各区间干修回日期：2017—03—27基金项目：国家部委基金资助项目管截止阀、关闭各区泵支路截止阀，使舰船各区联第一作者：周炫(1989

6、一)，男，硕士，助理工程师通以进行岸接泵供水试验。通过数据采集系统采研究方向：舰船空调通风集不同运行工况下的各用户支路流量，进而对水】432第0173期芷周炫，等：舰船岸接供水运行模式的水力平衡试验船海工程第46卷图1舰船冷媒水系统岸接供水原理图管网系统的水力特性进行分析。=㈩表1试验平台各用户额定工况下各支路设计流量式中：为水力失调度，Q为支路实际流量，Q为支路设计流量。越接近于1，表示该支路的水力失调程度越小。此外，水力失调度越大，表示该支路的实际流量与占设计值之比越大。表3为岸接供水工况下各用户支路的流量分配与水力失调度。试验结果表明，一区用户流量偏小，仅为设计流量的80％左右，水

7、力失调度为0．78—0．81；二区用户流量基本达到设计值，水力失调度为0．99～1．14；三区用户流量偏大，达到表2试验平台岸接工况下用户支路的设计流量设计流量的112％左右，水力失调度为1．08—m。／h1．14。由此可见，在由岸接泵向各区供水时，舰船各区用户流量分配不均，出现了明显的水力失调现象，即一区用户流量偏小，三区用户流量偏大。表3舰船岸接供水时各支路试验流量及水力失调度2舰船岸接供水直接运行试验水管网系统的支路水力失调程