AIP系统能源——未来潜艇推进系统的关键

一、非核AIP系统 目前有多种不同的AIP系统,其中有些已经被采用或已完成了某些海上试验,其他的尚在概念阶段或开发阶段。经过比较非核AIP系统的效率、特征信号、开发和采购费用、维护及发展潜力之后,德国海军决定用燃料电池作为一种不依赖空气的推进系统能源安装在潜艇上。燃料电池的性能由安装在U1潜艇上的一个100kW系统所验证。德国海军这艘潜艇于1987～1988年建造,1989年由海军试验成功,试验完全符合预期效果,使燃料电池的应用获得成功。不依赖空气推进系统包括:燃料电池、闭式循环涡轮机、闭式循环柴油机、闭式循环蒸汽机、斯特林发动机。     

对转涡轮用于水下航行器的初步研究

阐述了对转涡轮在航空航天领域的发展现状,总结出对转涡轮的优点和应用前景,提出了一种可用作水下航行器动力主机的涡轮机类型.分析了水下航行器涡轮机与航空航天涡轮机的差别,论证了对转涡轮使用在水下航行器上的可行性,建立了水下航行器对转涡轮机的设计框架.     

变工况条件下鱼雷涡轮发动机控制方法

鱼雷在变速或变深等变工况下工作时,涡轮机的主要工作参数的变化会引起其他参数一系列的变化,导致涡轮机效率下降,为了获得较好的系统运行效率和平稳性,必须对变工况过程中的鱼雷动力系统进行相应的调节。通过建立涡轮机的功率模型,对模型中在变工况条件下的可调参数进行了研究,采用了同时调节推进剂流量和工作喷嘴数目的控制方法,同时对工作喷嘴数目的调节采取了一定的优化措施。仿真结果验证了控制方法的可行性。     

燃料电池AIP废气处理方案优选模型研究

对潜艇300 kW燃料电池几种可行的气体处理方案进行了对比分析,并运用模糊综合评判方法建立了方案优选模型.研究表明,应用旋转床吸收器吸收废气中的二氧化碳,并配以相应的水处理系统,将二氧化碳排至舷外的方案是最佳方案.     

燃料电池作舰船动力的展望和问题

燃料电池是电化学装置,它直接将化学能转变为电能。目前已研制和正在研制的燃料电池有许多种类,包括用于航天飞机作电源的碱性燃料电池和最接近商品化的磷酸燃料电池。熔化碳酸盐燃料电池现正处于进一步发展阶段。1993年,这些属第2代燃料电池的两组100千瓦熔化碳酸盐燃料电池在日本开始运行。1997年将建造1兆瓦的试验装置。固态氧化物燃料电池仍处     

燃料电池及其在军事领域里的应用

简介了燃料电池的组成和工作原理，燃料电池反应过程中不涉及到燃料，因而具有高效、清洁、安全等优点，简述了燃料电池种类及其特点和性能。综述了燃料电池在航天航空、地面车辆和海洋潜艇动力源以及移动电源等军事领域里应用情况。展望了燃料电池军事应用前景，并提出了质子交换膜燃料电池和直接甲醇燃料电池将是未来军事电源的主体。     

“舰船装备维修性通用规范(涡轮机推进装置)”通过审查

海军标准办于1991年6月7日至9日,在武汉组织召开了“舰船装备维修性通用规范(涡轮机推进装置)”审查会。参加会议的有军内外专家39人。与会专家认为,由我院三系承担的该项规范,认真总结了三十多年来我国舰船涡轮机推进装置设计、使用、维修等方面的丰富经验,充分吸收了国内外舰船     

炸药冲击波激励工作气体产生可见光的辐射机理研究

研究炸药冲击波激励工作气体的辐射问题。通过理论分析 ,给出气体冲击波波阵面的数学模型。提出了高温环境下工作气体产生可见光的辐射机理 ,最后提出在冲击波作用下提高气体辐射强度的方法。     

风冷式质子交换膜燃料电池湿度调节特性分析

质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cells,PEMFC）的内部环境是影响电堆性能及寿命的重要因素,针对风冷式燃料电池运行特点,在分析燃料电池温、湿度环境控制方式的基础上,研究了反应风速对系统湿度特性的影响,提出了反应风速与温度对湿度进行联合控制的方式,并通过3kW小型燃料电池样机实验,验证了该方法的可行性。     

日本石油公司看中燃料电池

燃料电池被誉为下一代清洁能源,在提供能量的同时造成的环境污染最小。日本几大石油公司都十分看好燃料电池技术,并投入了大量资金进行燃料电池的研发。 燃料电池就是通过正常燃料中提取出的氢气与氧气发生反应,把化学能转化成电能,同时只排放出没有污染的水。由于燃料电池技术日臻成熟,各大公司所做的是如何降低燃料电池的成本、推广燃料电池的应用。据报道,日本的这几家石油公司正在研制从汽油或甲醇等燃料中提取氢气的技术。 日本各大石油公司之所以如此     

蒸汽动力舰船机舱环境中的DTBP实测研究

利用Tenax-TA吸附管对某蒸汽动力舰船海上航行工况和码头停泊停机工况下的机舱环境空气进行富集采样,并通过气相色谱-质谱联用仪分析DTBP含量。研究表明:该舰船航行期间蒸汽动力系统存在高浓度DTBP散发,机舱环境中DTBP质量浓度(0.036mg/m3)是停泊停机状态的近10倍(0.004mg/m3)。因此,建议在开展蒸汽动力舰船舱室空气污染治理时,应完善相关标准,改善涡轮机油品质,加强涡轮机油的DTBP释放控制。     

柴油机噪声的产生与控制

柴油机噪声主要来源于气体脉冲,燃烧和机械运动,由于柴油发动机在进气,排气过程中产生周期性的气体脉冲和旋转风扇使空气发生扰动等因素,从而激发出气体噪声：柴油在汽缸内燃烧以后,汽缸内的压力骤增,该压力直接冲击燃烧室壁面使得机械部件产生振动并传至外部而形成噪声;机枪矣表面部件对燃烧等激发力作出的响应是产生机械噪声的主要根源。本文在控制噪声方面提出了一些可行性的措施供参考。     

燃料电池及其在军事上的应用展望

介绍了燃料电池的基本原理及其主要特点,综述了燃料电池在军事领域的应用及广阔前景,提出了我国在推进具有中国特色的军事变革中,应加快相关技术的研究步伐,以适应军事装备的需求。     

燃料电池混合动力汽车分层能量管理策略

针对燃料电池混合动力汽车中燃料电池、电池、超级电容的能量分配问题,提出一种分层能量管理策略。该策略分为上下两层,上层依据燃料电池效率、电池SOC值和需求功率,设计基于规则的控制策略,优化燃料电池的能量输出;下层依据电池和超级电容特性,设计滑动平均滤波算法,使电池平稳输出能量。最后,在UDDS+HWFET工况下对该策略进行仿真,结果表明,与Advisor自带能量管理策略相比,该策略能更合理地分配能量源的能量输出,燃料电池效率提升0.17%,氢气消耗量减少4.37%。     

燃料电池推进系统仿真及分析

建立了潜艇燃料电池推进系统的数学模型,采用MATLAB/SIMULINK平台建立了燃料电池及推进系统的仿真模型;通过仿真分析,研究了潜艇燃料电池与推进系统之间关系。结果表明,仿真模型具有良好的匹配性,该研究方法可以应用于潜艇燃料电池及推进系统特性仿真、优化设计和控制系统的研究。     

德海军燃料电池潜艇创连续潜航时间新纪录

德国一艘以燃料电池为动力的U212A级U32型潜艇在水下连续航行2周,刷新了非核动力潜艇连续潜航时间的世界纪录。新的燃料电池潜艇通过燃料氢来驱动电动机,需要的空气较少,从而可连续潜航更长时间。     

国外燃料电池汽车发展现状

燃料电池以其高效、零污染的特点在世界范围内引起了汽车行业的广泛关注。美国、欧洲和日本的著名汽车公司纷纷投入巨资进行燃料电池汽车的研发,各国政府也在法规和政策方面给予极大的支持。近期联合国开发计划署(UNDP)出资在全球5个国家6个城市进行燃料电池公共汽车的示范运行。     

韩国为其下一代驱逐舰选用动力装置

据美国海军协会志 2005 年 1 月报道,韩国最近宣布,选用通用电器公司生产的 LM2500 燃气轮机驱动其下一代 KDX-III 驱逐舰。这些驱逐舰的排水量大约预计为 7000 吨,每艘将装备 4 台 LM2500 燃气轮机,每台轴马力为 30000 马力,产生的总输出推力为 120000 马力。 韩国海军渴望在 2006 年 7 月拿到第一批 KDX-III 引擎的交货。到目前为止,通用电器公司已向韩国海军供给了 70 多台 LM2500,使用普通的涡轮机作为动力,在其它舰艇中,有现行的驱逐舰 KDX-I 和 KDX-II。在 2004 年 8 月订购了 3 艘 KDX-III 级驱逐舰,渴望分别在 2008…     

计算涡轮机转子瞬态温度场的有限元子结构法

本文将固体力学的有限元子结构法,扩展到计算瞬态温度场,为用微型计算机计算涡轮机转子的瞬态温度场提供了一个有效的方法。本文所介绍的方法,也可以用于计算其它大型工程构件的瞬态温度场。     

水雾对丙烷气体火焰冷却压制作用的实验研究

为了深入研究水雾对丙烷气体火焰的冷却压制效果,构建了水雾对丙烷气体火焰的冷却压制平台,并对无水雾作用和有水雾作用下火焰燃烧区域附近温度进行了对比研究,结果表明:丙烷气体燃烧过程没有燃烧初级阶段,直接进入全面燃烧阶段;丙烷等气体燃烧极易出现顶棚射流现象,而地面附近处温度相对较低,同时丙烷气体火焰扑救困难,水雾只有100%隔离空气才可将气体火灾控制住。研究还发现,水雾具有良好的气体火焰冷却功能,但其产生的水蒸气对人员安全构成严重威胁。鉴于此,给出了丙烷等气体火灾扑救工作中需要注意的若干问题。