船舶蒸汽管网水力热力耦合计算方法

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船舶蒸汽管网水力热力耦合计算方法

徐鹏, 宋振国, 陈汝刚, 吴炜

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徐鹏, 宋振国, 陈汝刚, 吴炜. 船舶蒸汽管网水力热力耦合计算方法[J]. 中国舰船研究, 2016, 11(4): 116-120. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.04.017

引用本文:

徐鹏, 宋振国, 陈汝刚, 吴炜. 船舶蒸汽管网水力热力耦合计算方法[J]. 中国舰船研究, 2016, 11(4): 116-120. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.04.017

XU Peng, SONG Zhenguo, CHEN Rugang, WU Wei. Hydraulic and thermal coupling calculation for the steam pipe network of ships[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2016, 11(4): 116-120. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.04.017

Citation:

XU Peng, SONG Zhenguo, CHEN Rugang, WU Wei. Hydraulic and thermal coupling calculation for the steam pipe network of ships[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2016, 11(4): 116-120. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.04.017

船舶蒸汽管网水力热力耦合计算方法

doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.04.017

1 海军驻大连船舶重工集团有限公司军事代表室, 辽宁大连 116005;
2 中国舰船研究设计中心, 湖北武汉 430064

作者简介:
徐鹏,男,1980年生,硕士,工程师。研究方向:轮机工程。E-mail:mayue@hotmail.com

通讯作者:
宋振国(通信作者),男,1985年生,硕士,工程师。研究方向:蒸汽动力。E-mail:570706684@qq.com

中图分类号: U664.84

Hydraulic and thermal coupling calculation for the steam pipe network of ships

1 Naval Military Representative Office in Dalian Shipbuilding Industry Co. Ltd., Dalian 116005, China;
2 China Ship Development and Design Center, Wuhan 430064, China

摘要: 船舶蒸汽系统水力热力耦合计算是系统设计、管路布置的理论基础。在城市供热管网计算模型的基础上，针对船舶蒸汽系统管网布置错综复杂、管路附件多的特点，考虑蒸汽的可压缩性、管路及附件的摩擦阻力以及散热等特性，建立适用于船舶蒸汽系统管网的水力热力耦合计算模型，并采用标准四阶龙格—库塔（Runge-Kutta）方法对其进行求解。对某型船舶蒸汽系统的3种工况进行水力热力耦合计算，发现计算结果与试验数据最大误差不超过4.1%，满足工程计算的精度要求，表明所提出的方法能很好地应用于船舶蒸汽系统管网的设计优化和计算分析。
- 船舶 /
- 蒸汽管路 /
- 热力特性 /
- 水力特性 /
- 耦合计算
Abstract: The hydraulic and thermal coupling calculation for ship steam systems is the theoretical basis for system optimization and pipeline layout design. As the arrangement of steam pipe network can be quite complex, and it could include multiple pipeline fittings, a hydraulic and thermal coupling calculation model, under the city heating condition, is established in this paper by considering vapor compressor, characteristics of heat transfer, friction of network. The calculation model is then solved with the fourth-order Runge-Kutta scheme. The three performance states of the onboard steam system are calculated, and the results agree well with experimental data with a deviation less than 4.1%. In brief, the proposed method can be applied in the calculation and analysis of the steam pipe network of ships.
- ship /
- steam pipe network /
- thermal characteristics /
- hydraulic characteristics /
- coupling calculation

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船舶蒸汽管网水力热力耦合计算方法

doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.04.017

1 海军驻大连船舶重工集团有限公司军事代表室, 辽宁大连 116005;

2 中国舰船研究设计中心, 湖北武汉 430064

作者简介:
徐鹏,男,1980年生,硕士,工程师。研究方向:轮机工程。E-mail:mayue@hotmail.com

通讯作者: 宋振国(通信作者),男,1985年生,硕士,工程师。研究方向:蒸汽动力。E-mail:570706684@qq.com

收稿日期: 2015-09-14
刊出日期: 2016-08-08

中图分类号: U664.84

关键词:

摘要: 船舶蒸汽系统水力热力耦合计算是系统设计、管路布置的理论基础。在城市供热管网计算模型的基础上，针对船舶蒸汽系统管网布置错综复杂、管路附件多的特点，考虑蒸汽的可压缩性、管路及附件的摩擦阻力以及散热等特性，建立适用于船舶蒸汽系统管网的水力热力耦合计算模型，并采用标准四阶龙格—库塔（Runge-Kutta）方法对其进行求解。对某型船舶蒸汽系统的3种工况进行水力热力耦合计算，发现计算结果与试验数据最大误差不超过4.1%，满足工程计算的精度要求，表明所提出的方法能很好地应用于船舶蒸汽系统管网的设计优化和计算分析。

English Abstract

徐鹏, 宋振国, 陈汝刚, 吴炜. 船舶蒸汽管网水力热力耦合计算方法[J]. 中国舰船研究, 2016, 11(4): 116-120. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.04.017

引用本文:

徐鹏, 宋振国, 陈汝刚, 吴炜. 船舶蒸汽管网水力热力耦合计算方法[J]. 中国舰船研究, 2016, 11(4): 116-120. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.04.017

XU Peng, SONG Zhenguo, CHEN Rugang, WU Wei. Hydraulic and thermal coupling calculation for the steam pipe network of ships[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2016, 11(4): 116-120. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.04.017

Citation:

XU Peng, SONG Zhenguo, CHEN Rugang, WU Wei. Hydraulic and thermal coupling calculation for the steam pipe network of ships[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2016, 11(4): 116-120. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.04.017

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