南极磷虾船货舱流场和温度场数值模拟

摘要

南极磷虾船货舱中磷虾的冷却速度和品质高度依赖于温度场,而温度场又与流场息息相关。为了解南极磷虾船货舱不同的设计参数对货舱空气流场和温度场的影响,本文以某南极磷虾船的货舱为研究对象,建立该船货舱的几何模型和雷诺湍流模型。通过Fluent软件先对未优化货舱空舱时的空气流场和温度场进行数值模拟,根据模拟结果调整货舱通风地板下方因管路遮挡的挡风板位置并对通风入口面积进行优化。再对优化后货舱空舱内关键平面的压力场、速度场、温度场进行数值模拟,并将温度场模拟结果与实测数据进行对比,发现数据吻合良好。最后进行满舱流动的模拟,找出通风相对较差的位置并在此放置冻虾大货包,对最不利的情况进行货物冷却模拟分析,发现货物能在规定时间内达到设计温度。研究结果表明,货舱挡风板设计位置和通风面积会影响磷虾冷冻效果,对货舱的设计参数进行优化有助于解决货舱流场设计难题。同时,优化后的模拟结果也验证了该货舱管路铺设方案的可行性。