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大型邮轮舱底水系统设计与仿真研究
| 论文题名： | 大型邮轮舱底水系统设计与仿真研究 |
| 关键词： | 大型邮轮;舱底水系统;管网优化;仿真模型 |
| 摘要： | 近年来，邮轮旅游需求日益增长，发展前景广阔的邮轮市场推动邮轮的建造，大型邮轮的建造涨势明显，邮轮的建造目前基本由欧洲主要邮轮造船厂垄断，而我国对大型邮轮的建造处于零基础状态，摘取造船界“皇冠上的最后一颗明珠”是造船人的梦想。在大型邮轮辅助系统中，舱底水系统是至关重要的保船系统，能够对水密舱室生成的舱底水抽吸排出，同时含油舱底水分离油后达标才能排放。 本文以大型邮轮舱底水系统为研究对象，分析了舱底水系统的组成，在相关规范下对舱底水管径和舱底泵排量等进行计算，研究了系统的管路布置。当系统管路布置图设计好后，需要对管网设计和泵工况进行分析，管网的良好设计对泵正常抽吸至关重要，若管网设计和泵的选型不合理，则影响系统的使用功能，因此需要对系统的管网设计和泵选型进行管网水力计算。 借助Flowmaster仿真软件搭建邮轮规范舱底水系统管网仿真模型。首先基于离心泵的规范舱底水系统管网仿真，逐个地抽吸舱底水吸水口，分析泵吸入口压力、流量和泵效率，是否满足正常的抽吸条件。不满足正常抽吸的条件下，对管网设计进行优化，结果表明，通过在泵吸入口并接管路、改变排出阀开度和改变管路支管径可改善系统管网设计与泵选型的匹配性。 基于往复泵的规范舱底水系统管网仿真，先对双缸双作用往复泵建模仿真，曲柄连杆比对流量脉动具有影响，选取临界曲柄连杆比值0.25，然后选取管网不利舱底水吸水口进行抽吸，发现有无安装吸入空气室，都无法正常抽吸，在这种情况下，对管网设计优化，结果表明：通过在泵吸入口并接管路和改变管路的支管路管径，吸入空气室正常工作，同时改善了往复泵的吸入条件。 对邮轮日常油性舱底水收集系统管网进行仿真计算，先对单缸双作用往复泵建模仿真，然后计算油性舱底水收集系统管网有无安装空气室时的泵吸入压力，探讨了空气室参数和吸入管路参数对吸入流量脉动和压力的影响，结果表明，空气室容积越大、吸入管路长度越长，流量脉动越小，但管路长度越长，泵吸入压力越低。油性舱底水收集系统和日用舱底水收集系统管网仿真计算结果表明：抽吸单个舱底水吸水口时，管网设计和泵选型匹配较好。 |
| 作者： | 李成恩 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 白秀琴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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