徐金亮 楊君鳳 吳軍
摘 要:船舶艙室的通風性對于使用者的生命安全起著重要地保障,有利于發揮出相關基礎設施的作用,提升船舶的服務水平。船舶類型不同,對于艙室的通風設計要求有一定的差別。因此,需要結合船舶整體的結構組成進行相關地設計,滿足船舶正常工作時的具體要求。一般情況下,利用相關的模型能夠對艙室內的通風氣流分析提供一定的參考依據,使得整體的設計更加合理,為后續工作的有效開展奠定堅實的基礎。
關鍵詞:船舶艙室;通風設計;氣流;模型;參考依據
隨著船舶運輸業的快速發展,相關的從業人員對于船上整體的生活條件有了更高地要求,需要相關的設計者能夠結合船舶艙室整體的結構進行必要地分析,創造出符合實際要求的通風環境。在具體的設計過程中,需要充分考慮設計成本及船舶整體的運行性能,保證設計的合理性。船舶制造業在具體的設計環節中對于艙室內的通風設計非常重視,利用先進的設計理念能夠設計出居住環境良好的船舶艙室。在實際的設計過程中,需要遵守一定的行業標準,展開詳細的工作。設計的指標應該達到相關公約的要求。船舶艙室內充足的空氣量對于船員的正常生活起到了可靠的保障。
一、船舶艙室通風設計的整體思想
由于船舶艙室整體的結構及規模大小有著一定的差別,不同設計者看待問題的角度不同,使得最終設計出的產品的安全性能有著較大地區別。因此,為了使船舶艙室的通風設計在實際的應用中取得良好的效果,需要從設計的整體思想上進行必要地研究。一般情況下,所有的設計師主要的設計依據是建立在對各種公約、相關的規范條例等方面充分了解的基礎上。設計前對于船舶的整體機構有著一定地認識,并參考了相關的船舶通風的理論。由于這項設計工作對于船舶未來的使用意義重大,需要所有的參與者能夠充分地意識到通風設計工作的重要性,在具體的設計環節中能夠有效地把控相關的工作,減少工作誤差。同時,也需要充分考慮實際的影響因素,為設計工作的合理性提供必要地保障。當整體的設計思路明確后,需要對設計方法進行一定地考慮。設計中涉及到相關參數的計算必須通過有效的方法進行反復地比對,為后期艙室內的整體布局提供必要的參考依據。除此之外,風機的尺寸大小及風管位置的選擇也需要經過慎重地考慮,使得最終的通風效果達到最佳,創造出舒適的生活環境。
二、通風氣流及風機通風量的相關設計研究
(一)通風氣流的分析控制
在船舶制造的過程中,為了有效地控制艙室內通風氣流的大小,需要通過相關的技術手段進行必要地分析。為了正確地反映風管內氣流的整體存在狀態,需要對風管截面面積進行有效地計算。由于艙室內的空間有限,利用風管管壁的作用確定出內部空間內的邊界條件,并建立科學的參考模型。船舶艙室內通風條件是否良好,需要對風管內的流場及艙室內的流場進行深入地分析,并確定出相關的參數大小。將風管的進風口作為入風的邊界條件,能夠對艙室內的流速大小進行必要地控制。所有通風氣流相關分析工作的有效開展需要用到流體力學的知識,以保證參數計算的準確性。
(二)風機通風量的確定
不同的艙室對應的通風量大小有著一定的區別,需要對通風量的大小進行必要地確定。結合艙室整體的結構,能夠發現通風量的大小與艙室內的通風容積及每小時的換氣次數有關。主要的計算公式為:
qv=nv
其中,qv表示的是實際的通風量大小,單位為:m3/h;換氣次數用n表示,單位為:次/小時;而艙室內的通風容積用v表示,單位為:m3.
三、船舶艙室具體的設計
(一)廚房空間及配套設備的設計
為了使艙室內的廚房在實際的應用中取得良好的應用效果,需要通過機械系統的作用控制通風量的大小。該系統與其它系統應該分開使用,獨立的完成相關的工作。通過安裝風閘使得送風管與抽風管的風量達到一定的平衡性,保證廚房內空氣流通的順暢性。由于廚房在實際的使用中會產生一定的油煙,需要在風管處設置質量可靠的過濾器,濾除相關的有害物質。為了增強廚房的防火效果,需要在風管處設置特殊的防火風閘。廚房內所有的氣體最終通過抽風管的作用排入到大氣環境中。
(二)蓄電池操作室的設計
由于船舶在正常的航行中對于蓄電池的依賴程度非常高,需要有效地改善艙室內的通風質量,設置良好的通風條件。為了使蓄電池室整體的通風效果達到一定的設計要求,需要在對應的房間底部預留進風口,房間的頂部對應的是進風口。通過蓄電池艙室內通風量的有效控制,能夠提高空氣的交換速率,防止危害性較大的氣體出現。同時,在蓄電池內自然通風管的設置需要遵循一定的行業標準,為蓄電池功能作用的有效發揮提供可靠地參考依據。
(三)日常衣物存放室的設計
當使用者需要將自己的衣物進行清洗或是烘干時,需要利用到機械抽風的相關作用。這種裝置能夠從外界及時地引入實際工作中所需的風量。為了船員洗衣時的安全性,需要將對應的房間設置為低壓式的通風系統。衣物烘干過程中需要通過擴散器的作用將艙室內的熱量
進行合理地分配。為了保證這些房間的使用效果,可以將抽風口設置在散濕性較好的屋頂。由于洗衣室需要經常地用到抽風裝置,為了確保空氣的整體質量,需要設置相應的過濾器。抽風裝置與外界是直接相連的,艙室內的相關氣體需要及時地排放出去。
(四)自然狀態下的通風裝置設計
結合船舶艙室的結構特點,艙室每一層的高度相對較低,保持自然通風主要是通過控制風壓差與溫度差而逐步實現的。自然狀態下的通風裝置較多,主要包括:防風雨性的百葉窗、煙斗式風帽等。為了保證艙室內整體的通風效果,需要對通風裝置進行合理地布局,使得這些裝置在實際的使用中能夠將風壓大小控制在一定的范圍內,為艙室內船員的正常生活創造良好的環境。同時,通風裝置的選擇也需要結合船舶整體的結構,最大限度地減少外界阻力帶來的不良影響,提高通風效率。
結束語:
船舶艙室的設計需要結合船舶內部整體的結構特點,依照相關的公約對整個艙室內不同房間的進、出分口進行有效地設計,保證艙室內的通風效果。由于不同類型的船舶艙室對于通風性的要求有著一定地區別,需要設計師能夠以科學的設計思想開展相應的設計工作,為船舶使用者創造良好的生活環境。
參考文獻:
[1]蔣合葉,黃林峰.船舶艙室通風設計與分析[J].機電信息,2013,(24).
[2]張國輝.艙室通風特性全流場數值模擬[D].哈爾濱工程大學,2013,(06).
[3]陸洋,李建榮,茅陳松.基于CFD的某船貨艙通風環境分析方法研究[J].艦船科學技術,2015,(07).