基于数值模拟的复杂船舶围壁传热分析及传热系数取值探讨

摘要

本文采用数值模拟方法对复杂船舶围壁进行稳态的传热模拟计算，研究空气层厚度、绝热材料导热系数对船舶围壁传热的影响，同时与GB/T 13409-92《船舶起居处所空气调节与通风设计参数和计算方法》中提供的船舶传热系数进行对比分析。此外，本文还研究了不同温度边界条件(冬、夏季)对竖直船舶围壁及水平船舶围壁的传热系数的影响。结果表明，在冬夏两季室内外温差的变化对水平围壁和竖直围壁的传热系数的影响均很小，因此在计算船舶舱室冬夏季空调负荷时，可以忽略室内外温差对船舶围壁传热系数的影响。在相同大小的室内外温差下水平船舶围壁的传热系数在冬季和夏季存在明显的差异，而竖直围壁在这方面的差异较小，因此在计算船舶空调负荷时，水平围壁传热系数取值应对冬季和夏季予以区分，而竖直围壁的传热系数选取不需区分冬季和夏季。采用标准中推荐的船舶围壁传热系数计算围壁传热量并进行空调设备选型会过于保守，建议针对具体船舶围壁通过数值模拟或实验来获取围壁传热系数。