船舶油水代换系统扩散管设计及分析

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作者 万新斌 钱玮翔 +2 位作者 杨铭 杨卫英 张宇伦 《船海工程》 北大核心 2025年第2期117-121,130,共6页

针对油水代换过程中扩散管海水射流流速过高可能会导致油水掺混和泥沙携带,进而影响油水代换系统可靠性的问题,研究不同型式、孔径的扩散管出流特性及其对代换过程影响。采用CFD局部物理模型分别对4种型式扩散管的出流速度场进行仿真计... 针对油水代换过程中扩散管海水射流流速过高可能会导致油水掺混和泥沙携带,进而影响油水代换系统可靠性的问题,研究不同型式、孔径的扩散管出流特性及其对代换过程影响。采用CFD局部物理模型分别对4种型式扩散管的出流速度场进行仿真计算,并分析4种方案的射流特性。结果表明,孔径取30 mm时,出口流速距底面约15 mm时减速到0.2 m/s;4种扩散管方案中T型长扩散管方案射流性能最佳,单孔最高流速0.297 m/s,平均流速标准差0.0672,流速分布最为均匀。最后通过缩尺模型试验验证了T型长扩散管在实际代换系统中的扩散稳定性及可靠性。 展开更多

关键词 油水代换 扩散管 局部物理模型 射流特性

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船舶钢结构舱室燃油火灾温升及安全防护研究

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作者 王馨 武红梅 +3 位作者 姚圣姿 陈慧玺 张宇伦 王耀斌 《船海工程》 北大核心 2025年第2期12-18,共7页

通过搭建全尺度高大舱室和普通舱室火灾实验平台,设置热电偶串采集温度数据,并开展了多工况试验,在利用集总热容法建立热平衡方程后根据试验结果验证了顶棚钢结构温升模型,其计算值与实验值最大误差不超过20%;采用FDS软件建立仿真模型,... 通过搭建全尺度高大舱室和普通舱室火灾实验平台,设置热电偶串采集温度数据,并开展了多工况试验,在利用集总热容法建立热平衡方程后根据试验结果验证了顶棚钢结构温升模型,其计算值与实验值最大误差不超过20%;采用FDS软件建立仿真模型,对比试验与仿真结果,发现FDS模拟能较好重现火灾过程,相对误差在20%以内;此外研究硅酸钙板隔热特性,发现硅酸钙板受火时能保持完整,且在高大舱室中8 mm硅酸钙板防护效果好,普通舱室中30 mm硅酸钙板防护效果佳。该研究可为船舶防火设计中板材厚度选择提供参考,并有助于提升船舶防火能力。 展开更多

关键词 舱室火灾 全尺度实验 FDS数值模拟 顶棚钢结构温度 热防护材料

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大型船舶海水开式冷却系统管网水力特性仿真研究

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作者 张晓阳 刘毅 +3 位作者 潘锦平 马军 周炫 张宇伦 《船海工程》 北大核心 2025年第2期46-52,共7页

为验证某大型船舶海水开式冷却系统自身阻力及运行工况对各类冷却末端用户供水流量和压力的影响。通过兆龙消防工程CAD软件,建立冷却系统管网三维模型,计算管网流场及水力特性,分析不同工况下冷却用户的流量及压力偏差。通过对冷却供水... 为验证某大型船舶海水开式冷却系统自身阻力及运行工况对各类冷却末端用户供水流量和压力的影响。通过兆龙消防工程CAD软件,建立冷却系统管网三维模型,计算管网流场及水力特性,分析不同工况下冷却用户的流量及压力偏差。通过对冷却供水系统管网的优化分析,得出用户数量、用户冷却水流量、泵布置位置、水灭火系统上下环管破裂情况、管路阻力等对系统管水力特性和流量、压力分配比例的影响。目前系统配置的20台海水冷却泵全部开启可支撑管网系统正常工作,满足各冷却用户的冷却水流量需求;环状管网结构比较有利于分散管网上的水流和路径,对于抵抗局部管网破裂这类事故有较高的韧性和可靠性。 展开更多

关键词 大型船舶 冷却水系统 水力特性 仿真研究

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基于飞行甲板作业环境的干粉灭流淌火试验研究

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作者 蒲晓亮 黄炼 +3 位作者 钟涛 李思宇 王艳真 张宇伦 《船海工程》 北大核心 2025年第2期33-38,共6页

为对比不同的干粉灭火剂在舰船飞行甲板流淌火灾中的灭火效果,设计并搭建可模拟甲板风场和舰船摇摆的大尺度试验平台,分别用BC类普通干粉、ABC类超细干粉和ABC类普通干粉等3类灭火剂进行灭火试验。试验表明,超细干粉在风作用的环境下,... 为对比不同的干粉灭火剂在舰船飞行甲板流淌火灾中的灭火效果,设计并搭建可模拟甲板风场和舰船摇摆的大尺度试验平台,分别用BC类普通干粉、ABC类超细干粉和ABC类普通干粉等3类灭火剂进行灭火试验。试验表明,超细干粉在风作用的环境下,容易被吹散,灭火速度明显降低,而普通干粉粒子较大,在风作用环境下灭火效能优于超细干粉;BC类普通灭火剂应对A、B类组合火时存在复燃现象。综合对比,在舰船飞行甲板环境下,ABC类普通干粉灭火剂灭火效果最佳。 展开更多

关键词 飞行甲板 航空煤油流淌火 干粉灭火剂 超细干粉灭火剂 甲板风场模拟

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船舶车辆舱典型火灾场景消防安全评估分析

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作者 刘伟 李宇轩 +2 位作者 黄日宁 张宇伦 廖灿 《船海工程》 北大核心 2025年第2期111-116,共6页

为了解船舶大型车辆舱典型火灾的发展趋势及消防安全,以某滚装船车辆舱为对象,开展车辆舱典型事故火灾场景仿真分析及消防安全评估研究。通过对车辆舱内火灾危险源进行分析,设定车辆舱典型火灾场景,利用FDS火灾场模拟软件建立车辆舱全... 为了解船舶大型车辆舱典型火灾的发展趋势及消防安全,以某滚装船车辆舱为对象,开展车辆舱典型事故火灾场景仿真分析及消防安全评估研究。通过对车辆舱内火灾危险源进行分析,设定车辆舱典型火灾场景,利用FDS火灾场模拟软件建立车辆舱全尺度模型,对典型火灾场景下的车辆舱内舱室温度、烟气、CO浓度等发展蔓延特性进行仿真分析。并根据仿真分析结果,从逃生人员消防安全、损管人员消防安全和舱室设备消防安全等方面对车辆舱典型火灾场景下的消防安全进行评估,可为开展类似船舶大型舱室的火灾场景仿真分析及消防安全评估提供参考借鉴。 展开更多

关键词 船舶 车辆舱 火灾 仿真 消防安全

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船舶受限空间通仓手术室研究

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作者 屠天榆 王俊杰 +2 位作者 赵磊 胡定华 张宇伦 《船海工程》 北大核心 2025年第2期122-130,共9页

针对船舶上空间资源紧张、医疗面积偏小所布置的通仓手术室,其净高受管线、空间结构的限制,无法达到规范要求的问题,对通仓手术室的气流组织特性进行系统研究。采用FLOEFD对受限空间下的通仓手术室进行仿真研究,从热舒适性、送风有效性... 针对船舶上空间资源紧张、医疗面积偏小所布置的通仓手术室,其净高受管线、空间结构的限制,无法达到规范要求的问题,对通仓手术室的气流组织特性进行系统研究。采用FLOEFD对受限空间下的通仓手术室进行仿真研究,从热舒适性、送风有效性和污染物排除有效性三大类指标出发,对比规范要求的2.7 m净高和船舶通用2.3 m净高下单台、双台手术的四种工况。结果表明,将手术室净高从2.7 m下调至2.3 m,单台手术工况因送风量小,污染物排除能力弱外,难以满足洁净度要求较高的手术,双台手术在除污染物喷出口附近区域外,其余位置的局部空气质量指数(LAQI)均大于1,两个工况下整体排污效率(CRE)值也大于1。研究表明,通过科学合理的送回风形式设计,2.3 m净高能够满足手术室基本要求。 展开更多

关键词 通仓手术室 数值模拟 净高 气流组织 污染物

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典型密闭小空间的氮气灭火效能分析与仿真

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作者 陈国锋 李盼 +3 位作者 俞健 黄琨 赵宗凯 张宇伦 《船海工程》 北大核心 2025年第2期1-5,共5页

针对舰船密闭空间火灾及氮气灭火效能问题,以舰船小型密闭空间为研究对象,研究氮气灭火系统效能。通过理论分析,确定火灾燃烧及氮气释放时空间内氧气浓度变化规律,考虑火源设置及不同燃烧条件下氧气含量变化。构建物理和数值模型,模拟... 针对舰船密闭空间火灾及氮气灭火效能问题,以舰船小型密闭空间为研究对象,研究氮气灭火系统效能。通过理论分析,确定火灾燃烧及氮气释放时空间内氧气浓度变化规律,考虑火源设置及不同燃烧条件下氧气含量变化。构建物理和数值模型,模拟小型房间火灾场景,设置不同灭火剂喷放时间,通过FDS对典型小空间的火灾场景进行数值仿真计算。结果表明,空间内的氧气浓度变化规律、燃烧终止时间的数值模拟结果与理论预测值一致,喷射时间越短灭火越早。 展开更多

关键词 氮气灭火系统 效能分析 理论计算 数值仿真

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船舶典型可燃物火灾烟气特性研究

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作者 林盼 赵磊 +1 位作者 李帅 张宇伦 《船海工程》 北大核心 2025年第2期26-32,共7页

为了解船舶典型可燃物在燃烧过程中释放的烟气特性,针对三种典型的船用材料可燃物:管路保温材料、电缆材料、棉被的燃烧烟气特性开展物理试验研究,分析燃烧温度场、烟气中CO、CO_(2)扩散蔓延规律及热释放速率,通过试验表明,棉被的烟气... 为了解船舶典型可燃物在燃烧过程中释放的烟气特性,针对三种典型的船用材料可燃物:管路保温材料、电缆材料、棉被的燃烧烟气特性开展物理试验研究,分析燃烧温度场、烟气中CO、CO_(2)扩散蔓延规律及热释放速率,通过试验表明,棉被的烟气量明显高于电缆和橡塑海绵;电缆需要持续不断加热才被点燃,且快速燃烧释放大量烟气;橡塑海绵烟气量极低且很难被点燃。通过对舱室内典型材料燃烧试验研究,有助于火灾烟气仿真研究的火源参数设定,有利于提前感知舱室内火灾发生的规律,对火灾初期的救援和消防对策具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 船舶火灾 船用材料可燃物 烟气特性

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船舶油水代换系统的设计及阻力初步计算

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作者 钱玮翔 陈世红 +2 位作者 黄日宁 张宇伦 杨丛硕 《船海工程》 北大核心 2025年第2期136-144,共9页

针对油水代换系统设计缺少设计理论指导,系统阻力、通流能力不明确的问题。以实船燃油舱为原型,设计4种型式的油水代换系统,对油水代换系统专用扩散管的阻力系数进行初步计算,通过FlowMaster建模分析比较油水代换舱串、并联连接及开、... 针对油水代换系统设计缺少设计理论指导,系统阻力、通流能力不明确的问题。以实船燃油舱为原型,设计4种型式的油水代换系统,对油水代换系统专用扩散管的阻力系数进行初步计算,通过FlowMaster建模分析比较油水代换舱串、并联连接及开、闭式膨胀舱等不同方案的代换通流能力及阻力,并对舱室顶部筋板阻力对代换过程影响进行研究。结果显示,扩散管局部阻力系数约1.7,阻力约2000 Pa。通过并联连接可以降低油水代换系统的阻力并提高通流性能。隔板上不同形状通流孔阻力较大,容易造成代换过程中隔板间燃油流动不畅。 展开更多

关键词 油水代换 FlowMaster 阻力计算 扩散管 通流孔

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不同补风速率对船舶油料池火灾控烟效果数值模拟研究

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作者 陈雷 袁金永 +3 位作者 高涵 马永智 金晔 张宇伦 《船海工程》 北大核心 2025年第2期131-135,144,共6页

针对船舶结构复杂性及传统实验方法局限性,采用火灾动力学模拟软件FDS 6.7.4,通过数值模拟分析补风速率对火灾烟气温度分布及浓度变化的影响。模拟中设置了多种补风速率条件,并建立油池火源模型,进行网格独立性分析以优化计算精度。结... 针对船舶结构复杂性及传统实验方法局限性,采用火灾动力学模拟软件FDS 6.7.4,通过数值模拟分析补风速率对火灾烟气温度分布及浓度变化的影响。模拟中设置了多种补风速率条件,并建立油池火源模型,进行网格独立性分析以优化计算精度。结果表明,不同补风速率对火灾区域温度和烟气浓度有显著影响。较高的补风速率可有效降低火灾区域温度与烟气浓度,促进燃料充分燃烧,减少有毒气体生成;而较低的补风速率则导致氧气供应不足,燃烧不完全,烟气浓度升高。研究还发现,适当补风能够改善烟气排放速率,减少火灾区域烟气积聚,但过高的补风速率可能引发烟气紊乱,反而降低控烟效果。综上,合理调节补风速率可显著提升船舶火灾控烟效果,为船舶设计和火灾应对提供理论依据和技术支持。 展开更多

关键词 船舶火灾 温度 补风速率 控烟效果 FDS

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飞机油箱火灾对挂弹区热刺激的量化研究

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作者 张雪丽 沈永福 +1 位作者 毛少华 张宇伦 《船海工程》 北大核心 2025年第2期71-75,80,共6页

以飞机机翼油箱和机腹油箱同时泄漏引发油池火为场景建立火灾试验模型和仿真模型,通过试验和仿真分析火灾对模拟挂弹区(1~6号)的温度和热辐射影响,开展火灾对挂弹区热刺激的量化研究。火灾试验中测量出1~4号挂弹区的最高温度(70~1300℃... 以飞机机翼油箱和机腹油箱同时泄漏引发油池火为场景建立火灾试验模型和仿真模型,通过试验和仿真分析火灾对模拟挂弹区(1~6号)的温度和热辐射影响,开展火灾对挂弹区热刺激的量化研究。火灾试验中测量出1~4号挂弹区的最高温度(70~1300℃)和平均升温速率(1.92~11.2℃/s),仿真研究得出4个挂弹区稳定阶段的平均温度(41~1006℃),分析得出位于3号挂弹区弹药受到的热刺激最强。火源正上方0.1~1.1 m处测得的最高温约为1100℃,最大平均升温速率20.9℃/s。仿真和试验得出的远场5号挂弹区(34.824 kW/m^(2),38.298 kW/m^(2))和6号挂弹区(13.371 kW/m^(2),15.651 kW/m^(2))的热辐射值远强于6号模拟弹下方距地面0.1~1.1 m测点(1.5637 kW/m^(2),1.825 kW/m^(2))平均的热辐射作用。将模拟弹处温度、火源上方温度及远场热辐射的仿真结果和试验数据进行对比分析,相对偏差在1.1%~16.7%之间,一致性较好。 展开更多

关键词 飞机油箱 火灾试验 火灾仿真 温度 热辐射

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YOLOv8火焰分割方法及识别火焰面积研究

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作者 姚磊 李尚伟 +2 位作者 郑超 尚亚凯 张宇伦 《船海工程》 北大核心 2025年第2期6-11,共6页

基于YOLOv8的火焰分割方法及火焰面积识别技术,通过改进算法提高分割精度并探讨其实际应用。以YOLOv8-seg模型为基础,结合EIOU损失函数优化和AttnConv-EMA注意力机制改进,显著提升了模型的分割精度。对火焰像素区域的提取方法进行优化设... 基于YOLOv8的火焰分割方法及火焰面积识别技术,通过改进算法提高分割精度并探讨其实际应用。以YOLOv8-seg模型为基础,结合EIOU损失函数优化和AttnConv-EMA注意力机制改进,显著提升了模型的分割精度。对火焰像素区域的提取方法进行优化设计,提出基于HSV+YCrCb颜色空间的火焰提取规则。通过分析不同规则对火焰分割效果的影响,验证其在背景复杂环境中的适用性及精确性。实验表明,改进后的YOLOv8-seg模型在Box-mAP50和Mask-mAP50方面分别提升至63.7%和67.1%,基于颜色空间规则的火焰像素提取方法也表现出良好的适配性。利用分割方法识别火焰面积,通过实验场景分析火焰相对面积与实际面积之间的数学转换关系,展示火焰面积随燃烧时间的动态变化趋势,为火灾监测和预测提供了重要依据。研究结果表明,结合深度学习与颜色空间优化的火焰分割方法在提升火焰识别精度及应用价值方面具有显著优势。 展开更多

关键词 YOLOv8 火焰分割 火焰面积

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储能空间内不同氧浓度下锂电池热失控特性分析

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作者 周驰 李盼 +3 位作者 陈洲 李明龙 张宇伦 毛少华 《船海工程》 北大核心 2025年第2期106-110,116,共6页

针对锂离子电池热失控在储能船舱空间内可能引发的火灾和爆炸问题,采用标称容量为230Ah的方壳磷酸铁锂电池,通过开展密闭空间内不同氧浓度下大容量磷酸铁锂热失控特性研究试验,得到人工点火后电池热失控行为、温度及产气组分随时间的变... 针对锂离子电池热失控在储能船舱空间内可能引发的火灾和爆炸问题,采用标称容量为230Ah的方壳磷酸铁锂电池,通过开展密闭空间内不同氧浓度下大容量磷酸铁锂热失控特性研究试验,得到人工点火后电池热失控行为、温度及产气组分随时间的变化规律,分析电池特征参数在不同氧浓度下的差异。结果表明,热失控过程可分为热累积、明火燃烧、热失控及降温三个阶段,舱室初始氧浓度13%下无明火燃烧阶段。电池舱内火焰熄灭的最低氧浓度为14.41%,主要可燃物为H_(2)和C_(2)H_(6)。电池爆炸极限为4%~64.1%,随着舱室初始氧浓度降低,可燃气体爆炸区间缩短,未出现明火工况下爆炸下限最低,电池舱内爆炸危险性更高。 展开更多

关键词 磷酸铁锂电池 氧浓度 热失控

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管道类结构中障碍物阻塞比对可燃液体蒸气爆燃特性的影响

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作者 陈长坤 张宇伦 赵小龙 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2746-2755,共10页

为探究可燃液体蒸发扩散诱导的非均匀蒸气浓度分布下障碍物阻塞比对管道类结构爆燃特性影响,利用矩形截面管道模型开展爆燃实验。采用高速摄像机和压力传感器测量并记录爆燃火焰和压强的传播过程。在障碍物宽高比固定的条件下,研究阻塞... 为探究可燃液体蒸发扩散诱导的非均匀蒸气浓度分布下障碍物阻塞比对管道类结构爆燃特性影响,利用矩形截面管道模型开展爆燃实验。采用高速摄像机和压力传感器测量并记录爆燃火焰和压强的传播过程。在障碍物宽高比固定的条件下,研究阻塞比对火焰传播速度、压强和出口位置CO体积分数等的影响。研究结果表明:障碍物边缘对火焰前沿的剪切作用能够在一定程度上促使火焰传播加速。火焰传播速度随阻塞比增大而先增大后减小,最大传播速度为97.5 m/s。爆燃压强的变化趋势与火焰传播速度的类似,当达到当前实验条件下的临界阻塞比0.40时,爆燃压强达到峰值。最大压强和爆炸威力指数均表现出随障碍物阻塞比增大而先增大后减小的趋势。此外,管道结构洞口处CO体积分数随阻塞比增大而呈单调增大趋势,最高CO体积分数达到730×10^(-6)。 展开更多

关键词 狭长管道类结构 蒸气爆燃 阻塞比 火焰传播速度 爆燃压强

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如何优化中学俄语教学环境 被引量：1

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作者 张宇伦 《俄语学习》 2008年第2期95-97,共3页

俄语是一门实践性很强的学科，它是一个包括听、说、读、写的操练以及语言信息的输入输出的实践过程。但我们在教学中一味地让学生在无涯题海中“磨练”应试技巧，而导致许多学生“死读书”、怕交际。因此，在课堂上必须把学生的主观能... 俄语是一门实践性很强的学科，它是一个包括听、说、读、写的操练以及语言信息的输入输出的实践过程。但我们在教学中一味地让学生在无涯题海中“磨练”应试技巧，而导致许多学生“死读书”、怕交际。因此，在课堂上必须把学生的主观能动性调动进来，让他们在运用语言的活动中去感知、分析、理解、操练，从而让学生从书本走向实际， 展开更多

关键词 教学环境 俄语 中学 优化 实践过程 语言信息 主观能动性 输入输出

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以色列轨道交通DB项目设计管理

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作者 周山君 董卓越 +2 位作者 刘巍 张宇伦 王诵 《建筑技术开发》 2022年第3期63-66,共4页

设计–建造(DB)总承包模式由承包商提供设计、施工的一体化服务,越来越受到国际工程项目业主的青睐,该模式在新建项目中的占比越来越高。设计管理是DB项目管理的龙头,对控制工程项目成本、进度影响巨大。结合以色列轨道交通DB项目设计管... 设计–建造(DB)总承包模式由承包商提供设计、施工的一体化服务,越来越受到国际工程项目业主的青睐,该模式在新建项目中的占比越来越高。设计管理是DB项目管理的龙头,对控制工程项目成本、进度影响巨大。结合以色列轨道交通DB项目设计管理,对如何提高设计管理水平、发挥设计管理在DB项目管理中的核心作用进行讨论研究。 展开更多

关键词 DB项目 设计管理 轨道交通

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