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玻璃鋼漁船傳熱系數(shù)的研究

2022-06-06 07:08朱陳程鄭建麗
漁業(yè)現(xiàn)代化 2022年2期
關(guān)鍵詞:傳熱系數(shù)玻璃鋼厚度

高 霞,朱陳程,鄭建麗,姚 靜

(1 中創(chuàng)海洋科技股份有限公司,浙江 舟山 316000;2 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所,上海 200092)

截至 2020 年末,中國(guó)漁船總數(shù)56.33萬艘,其中機(jī)動(dòng)漁船37.48萬艘[1]。漁船的總體能耗較大,在國(guó)家大力發(fā)展節(jié)能減排技術(shù)的政策背景下,研究漁船的節(jié)能技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。玻璃鋼漁船由于具有重量輕、強(qiáng)度高、絕熱性和電絕緣性好、耐腐蝕強(qiáng)、抗沖擊強(qiáng)、減震性能好、使用壽命長(zhǎng)、維修保養(yǎng)容易、營(yíng)運(yùn)成本低等優(yōu)點(diǎn)[2],需求逐漸增大。研究玻璃鋼漁船的節(jié)能減排技術(shù)對(duì)于玻璃鋼漁船的普及和推廣有非常重要的意義。其中冷凍系統(tǒng)的能耗是玻璃鋼漁船能耗的重要部分,是實(shí)現(xiàn)漁船節(jié)能減排的重要途徑。制冷系統(tǒng)的能耗主要為維持艙室溫度所需消耗的能量,包括電動(dòng)機(jī)負(fù)荷、艙室滲透熱負(fù)荷、裝載物冷卻負(fù)荷[3]。計(jì)算艙室滲透熱負(fù)荷時(shí),通過船舶圍壁傳入室內(nèi)的熱量與圍壁的傳熱系數(shù)近似成正比,選取正確的船舶圍壁傳熱系數(shù)至關(guān)重要?,F(xiàn)有玻璃鋼漁船的圍壁傳熱系數(shù)值因無據(jù)可依,通常借用鋼質(zhì)船殼的傳熱系數(shù)0.41 W/m2·K[4]。然而,玻璃鋼漁船由于結(jié)構(gòu)形式、材料性能與鋼質(zhì)漁船的差異,導(dǎo)致二者導(dǎo)熱系數(shù)相差很大,采用鋼質(zhì)船的傳熱系數(shù)來設(shè)計(jì)玻璃鋼漁船制冷系統(tǒng),會(huì)造成船舶圍壁絕熱層厚度選取過大,制冷裝置選型加大,建造成本增加,全船系統(tǒng)能耗增大等弊端。

本研究基于玻璃鋼漁船的特殊結(jié)構(gòu)形式,提出一種適應(yīng)玻璃鋼質(zhì)船圍壁的簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型[5],推導(dǎo)出玻璃鋼質(zhì)船圍壁傳熱系數(shù)的簡(jiǎn)化算法。通過采用理論計(jì)算方法研究不同尺度的玻璃鋼漁船在不同設(shè)計(jì)溫度下,絕熱層厚度對(duì)傳熱系數(shù)及冷凍負(fù)荷影響,提出不同船舶尺度、不同設(shè)計(jì)溫度下玻璃鋼漁船的絕熱層厚度及傳熱系數(shù)理論推薦值。

1 玻璃鋼漁船圍壁傳熱數(shù)值的理論計(jì)算方法

1.1 玻璃鋼漁船圍壁結(jié)構(gòu)

玻璃鋼漁船根據(jù)用途不同可分冰鮮漁船(-2~2℃)、中低溫冷凍漁船(-18~-35℃)和超低溫冷凍漁船(-55℃)[6]。各魚艙的冷卻溫度、艙容和凍結(jié)能力應(yīng)與航行作業(yè)區(qū)域、漁獲種類、船型等相適應(yīng)。冰鮮漁船一般為近海作業(yè),船長(zhǎng)為20~30 m,排水量為70~100 t;冷凍漁船為遠(yuǎn)海作業(yè),船長(zhǎng)為30~40 m,排水量為400~500 t[6]。

玻璃鋼漁船圍壁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),既要滿足船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度需求,還應(yīng)考慮魚艙絕熱層厚度需求,因此玻璃鋼漁船的圍壁結(jié)構(gòu)不是單一的縱向骨架結(jié)構(gòu)形式,或是橫向骨架結(jié)構(gòu)形式[7-8],結(jié)構(gòu)形式見圖1。從圖1看出玻璃鋼漁船圍壁結(jié)構(gòu)為縱橫骨架混合結(jié)構(gòu)形式,船體的縱向骨架與橫向骨架的高度會(huì)設(shè)計(jì)為同一高度,以滿足船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和魚艙保溫兩方面的需求,船底、舷側(cè)骨材寬度通常取值為90 mm,甲板骨架寬度通常取值為60 mm,骨材的高度及積層厚度依據(jù)結(jié)構(gòu)需求,做相應(yīng)的設(shè)計(jì)。

圖1 橫剖面結(jié)構(gòu)圖

圖2 為漁船圍壁結(jié)構(gòu)的詳細(xì)節(jié)點(diǎn)圖,漁船的圍壁結(jié)構(gòu)為縱橫骨架支撐的三明治結(jié)構(gòu),魚艙外表面為船殼板,中間為縱橫骨架及縱橫骨架圍成的阱,阱內(nèi)填充的聚氨酯發(fā)泡材料,內(nèi)層為玻璃鋼積層。

圖2 船體結(jié)構(gòu)

1.2 玻璃鋼漁船圍壁傳熱系數(shù)的簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型

船舶圍壁結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)可以采用傳熱學(xué)中關(guān)于多層壁的傳熱系數(shù)的計(jì)算公式來確定[3],即:

(1)

玻璃鋼漁船圍壁是由船殼板,骨架,內(nèi)板構(gòu)成的有骨架穿插的“三明治”結(jié)構(gòu),這使得絕熱結(jié)構(gòu)中熱流情況變得復(fù)雜,為了確定傳熱系數(shù)的大小,可以通過理論分析用數(shù)學(xué)模型表達(dá)出來,具體結(jié)構(gòu)形式見圖3所示。

當(dāng)絕熱結(jié)構(gòu)是由導(dǎo)熱系數(shù)相差不大的材料組成時(shí),可以按整個(gè)結(jié)構(gòu)中相同的區(qū)為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算,然后推及整個(gè)機(jī)構(gòu)[5,9-10]。圖3為玻璃鋼漁船圍壁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化后絕熱結(jié)構(gòu),該絕熱結(jié)構(gòu)是由玻璃鋼外板、絕熱材料、玻璃鋼內(nèi)板組成,骨材為玻璃鋼板包覆絕熱材料。按其結(jié)構(gòu)形式可將玻璃鋼外板、骨材積層、玻璃鋼內(nèi)板的組合定位Ⅰ區(qū),玻璃鋼外板、絕熱材料、骨材積層、內(nèi)板的組合定位Ⅱ區(qū);玻璃鋼外板、骨材積層、玻璃鋼內(nèi)板的組合定位Ⅲ區(qū),玻璃鋼外板、絕熱材料、玻璃鋼內(nèi)板的組合定位Ⅳ區(qū)。整個(gè)絕熱結(jié)構(gòu)由Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)和Ⅳ區(qū)組成。

圖3 玻璃鋼漁船絕熱結(jié)構(gòu)示意圖

取與畫面垂直的長(zhǎng)度為1 m,相鄰的Ⅰ區(qū)與Ⅳ區(qū)共為Sm,則其面積為Sm2。其余尺寸如圖1所示。

第Ⅰ區(qū)傳熱系數(shù)為:

(2)

第Ⅱ區(qū)傳熱系數(shù)為:

(3)

第Ⅲ區(qū)傳熱系數(shù)為:

(4)

第Ⅳ區(qū)傳熱系數(shù)為:

(5)

絕熱結(jié)構(gòu)的平均傳熱系數(shù)為:

(6)

式中:a1為內(nèi)板厚度,m;a2為外板厚度,m;t為骨材積層厚度,m;b為型材寬度,m;d為型材高度,m;d+t為保溫層高度, m;S為骨材間距,m;λi為保溫層傳熱系數(shù),W/m·K;λm為玻璃鋼傳熱系數(shù),W/m·K;K1為Ⅰ區(qū)傳熱系數(shù),W/m·K;K2為Ⅱ區(qū)玻璃鋼傳熱系數(shù),W/m·K;K3為Ⅲ區(qū)保溫層傳熱系數(shù),W/m·K;K4為Ⅳ區(qū)玻璃鋼傳熱系數(shù),W/m·K;Ks為平均傳熱系數(shù),W/m2·K。

2 結(jié)果與討論

2.1 魚艙圍壁的傳熱系數(shù)

依據(jù)中華人民共和國(guó)海事局《玻璃纖維增強(qiáng)塑料漁業(yè)船舶建造規(guī)范(2019)》[11],及現(xiàn)有玻璃鋼漁船的骨材特點(diǎn),表1為計(jì)算過程中圍壁材料的熱物理特性[12-13],表2計(jì)算了玻璃鋼漁船常用船型的圍壁結(jié)構(gòu)及按照公式計(jì)算的傳熱系數(shù),表3為常用鋼質(zhì)船舶計(jì)算滲透熱的圍壁傳熱系數(shù)[6]。

表1 圍壁材料物理特性

表2 常用結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)

表3 鋼質(zhì)船舶計(jì)算制冷能力時(shí)的滲透熱標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)比表2與表3中相同絕熱層厚度玻璃鋼質(zhì)船舶與鋼質(zhì)船舶的傳熱系數(shù),絕熱層厚度為150 mm時(shí),鋼質(zhì)船的傳熱系數(shù)為0.652 W/m2·K,玻璃鋼漁船各結(jié)構(gòu)的最大傳熱系數(shù)為0.077 W/m2·K;絕熱層厚度為200 mm時(shí),鋼質(zhì)船的傳熱系數(shù)為0.489 W/m2·K,玻璃鋼漁船各結(jié)構(gòu)的最大傳熱系數(shù)為0.078 W/m2·K。絕熱層厚度為250 mm時(shí),鋼質(zhì)船的傳熱系數(shù)為0.407 5 W/m2·K,玻璃鋼漁船各結(jié)構(gòu)的最大傳熱系數(shù)為0.066 W/m2·K;相同絕熱層厚度下,鋼質(zhì)船的傳熱系數(shù)約為玻璃鋼質(zhì)船舶的7~8倍。因此現(xiàn)有玻璃鋼漁船的冷凍系統(tǒng)若采用鋼質(zhì)船傳熱系數(shù)0.41 W/m2·K設(shè)計(jì),各船型選擇的絕熱層厚度偏大,造成誤差很大。

2.2 不同絕熱厚度對(duì)漁船圍壁結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的影響

圖4、圖5為不同船長(zhǎng)下玻璃鋼漁船圍壁結(jié)構(gòu)在絕熱層厚度為90 mm、120 mm、150 mm、200 mm時(shí)的傳熱系數(shù)。

圖4 船長(zhǎng)為30~40 m玻璃鋼漁船在不同絕熱厚度下的傳熱系數(shù)

圖5 船長(zhǎng)20~30 m玻璃鋼漁船在不同絕熱厚度下的傳熱系數(shù)

從圖4、圖5可以看出,玻璃鋼漁船傳熱系數(shù)很小,總體不大于0.15 W/m2·K,且與絕熱厚度基本成反比關(guān)系。絕熱厚度小于120 mm時(shí),傳熱系數(shù)受絕熱層厚度影響明顯,絕熱層厚度每減少30 mm,傳熱系數(shù)增幅值高于0.025 W/m2.K; 絕熱厚度大于120 mm時(shí),傳熱系數(shù)不大于0.1 W/m2·K,傳熱系數(shù)受絕熱層厚度影響可以忽略不計(jì),絕熱層厚度每減少50 mm,傳熱系數(shù)增幅值約0.015 W/m2·K。

此外,對(duì)比圖4,圖5船殼板、甲板、艙壁隨絕熱厚度傳熱系數(shù)的增長(zhǎng)幅度可知,當(dāng)絕熱層厚度小于120 mm時(shí),艙壁的傳熱系數(shù)增幅大于甲板及船殼板的;當(dāng)絕熱層厚度大于120 mm時(shí),相同船舶尺度下,各結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)增幅變化不大。由此可以得出,船體結(jié)構(gòu)尺度越小,玻璃鋼漁船傳熱系數(shù)受絕熱層厚度的影響越大。

2.3 不同尺度的玻璃鋼漁船冷凍設(shè)備的選型與傳熱系數(shù)的關(guān)系

2.3.1 船長(zhǎng)為30~40 m的玻璃鋼漁船在不同絕熱厚度下制冷設(shè)備的選型

船長(zhǎng)30~40 m的玻璃鋼漁船一般為遠(yuǎn)洋漁船,艙室溫度設(shè)計(jì)為-55℃的超低溫漁船及-35℃的中低溫漁船[6,14-15]。按《玻璃纖維增強(qiáng)塑料漁業(yè)船舶建造規(guī)范(2019)》[11]計(jì)算該尺度船型,最小結(jié)構(gòu)要求高度為150 mm。本研究以某船廠建造的39 m船型為研究對(duì)象,分別列出了在不同設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算出不同絕熱厚度下的系統(tǒng)制冷負(fù)荷[16-18],見表4、表5。

表4 超低溫漁船在不同絕熱層厚度下的制冷負(fù)荷

表5 中低溫漁船在不同絕熱層厚度下的制冷負(fù)荷

從表4及表5可以看出,超低溫漁船在絕熱厚度為250 mm時(shí)的制冷系統(tǒng)總負(fù)荷為28.9 kW,絕熱層厚度為150 mm,制冷負(fù)荷為 30.39 kW,兩者僅差1.5 kW。中低溫漁船在絕熱厚度為250 mm時(shí)的制冷系統(tǒng)總負(fù)荷為24 kW,絕熱層厚度為150 mm,制冷負(fù)荷為 23.1 kW,系統(tǒng)總負(fù)荷僅減少了0.9 kW。絕熱厚度對(duì)系統(tǒng)總負(fù)荷的影響很小。分析其原因,主要是由于玻璃鋼漁船結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷在超低溫漁船及中低溫漁船中的占比很小,表4、表5中,結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷在總負(fù)荷中的占比不超過15%,相較于鋼質(zhì)船中結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷在制冷總負(fù)荷30%[19]的比例相差很大。

以制冷劑為R404A的超低溫漁船為例,工況為(-60℃/35℃)時(shí),市場(chǎng)現(xiàn)有可選擇的超低溫制冷壓縮機(jī)為:大冷壓縮機(jī)[20]CS812.5CDW,單機(jī)制冷量為31.4 kW;長(zhǎng)谷川HVU-VZL288FM,單機(jī)制冷量為45.34 kW。絕熱層厚度150 mm與絕熱層250 mm的1.5 kW的制冷負(fù)荷差值,對(duì)于系統(tǒng)制冷壓縮機(jī)、儲(chǔ)液器、冷凝器的選型影響相差不大。

對(duì)于船長(zhǎng)30~40 m的玻璃鋼漁船,圍壁結(jié)構(gòu)的厚度對(duì)制冷設(shè)備選型影響較小,絕熱層厚度可依據(jù)船體結(jié)構(gòu)計(jì)算的實(shí)際骨材高度取值。船長(zhǎng)30~35 m的玻璃鋼漁船絕熱層推薦厚度取值為150 mm,傳熱系數(shù)取值0.1 W/m2·K;船長(zhǎng)35~40 m的玻璃鋼漁船絕熱層推薦厚度取值為180 mm,傳熱系數(shù)取值0.1 W/m2·K。

2.3.2 船長(zhǎng)為20~30 m的玻璃鋼漁船在不同絕熱厚度下制冷設(shè)備的選型

按照玻璃鋼漁船的常用船型需求,船長(zhǎng)20~30 m的玻璃鋼漁船多為近海冰鮮漁船,艙室溫度設(shè)計(jì)為-1~1℃,魚艙內(nèi)漁獲物的冷卻負(fù)荷由冰融化潛熱提供。按《玻璃纖維增強(qiáng)塑料漁業(yè)船舶建造規(guī)范(2019)》計(jì)算該船最小結(jié)構(gòu)要求高度為90 mm。本研究以某船廠建造的23 m漁船為研究對(duì)象,表6列出了該船不同絕熱厚度下的系統(tǒng)制冷負(fù)荷。

表6 冰鮮漁船在不同絕熱層厚度下的制冷負(fù)荷

從表6 可以看出,絕熱層厚度90 mm時(shí),制冷系統(tǒng)的總負(fù)荷為2.123 kW,相比于絕熱層厚度為150 mm時(shí)的制冷系統(tǒng)總負(fù)荷1.37 kW,增加了約50%。依據(jù)制冷負(fù)荷選擇壓縮機(jī)時(shí),在工況為(-18℃/35℃)時(shí),采用R404a制冷劑,A情況下的漁船制冷系統(tǒng)選用比澤爾壓縮機(jī)[21]2JES-07Y-40S;B情況下壓縮機(jī)應(yīng)選2HES-1Y-40S;C情況下壓縮機(jī)選用2GES-2Y-40S。由此可知,對(duì)于冰鮮漁船而言,絕熱層厚度越小,所需壓縮機(jī)冷凍負(fù)荷越大。因此對(duì)于冰鮮船而言,漁船絕熱層厚度的確定需要衡量冷凍負(fù)荷和造船成本,從而確定出合理的絕熱層厚度。

按照?qǐng)D2所示絕熱層結(jié)構(gòu),絕熱層厚度增加,引起的生產(chǎn)成本主要為骨材及絕熱材料的材料成本及生產(chǎn)成本。忽略生產(chǎn)成本,參考文獻(xiàn)[22-24],20~30 m玻璃鋼漁船的橫向骨架及縱向骨架間距設(shè)為500 mm,骨材積層厚度為6 mm,船舶的寬長(zhǎng)比取值0.21,深長(zhǎng)比取值0.08。則絕熱層厚度每增加1 mm,材料成本的增加值Q推導(dǎo)公式如下。

Q骨材=V1×ρ1×m=0.5L2

(1)

式中:V1為骨材增加體積, m3;V1=V船底+V舷側(cè)+V甲板=13.92×10-6L2;ρ1為骨材玻璃鋼密度,取2.1×103kg/m3;m為玻璃鋼成本,取17元/kg;L為船長(zhǎng),m;Q骨材為絕熱厚度每增加1 mm,骨材玻璃鋼材料增加成本,元/mm。

Q泡沫=V2×n=0.84L2

(2)

式中:V2為骨材增加體積,m3;V1=V船底+V舷側(cè)+V甲板=0.58× 10-3L2;n為泡沫成本,取1 450元/m3,Q泡沫為絕熱厚度每增加1 mm,骨材芯材及泡沫填充增加成本,元/mm。

Q=Q骨材+Q泡沫=1.34L2

(3)

式中:Q為絕熱厚度每增加1 mm,生產(chǎn)增加成本,元/mm。

根據(jù)上述推導(dǎo),船長(zhǎng)為20~30 m的玻璃鋼漁船的材料成本與船長(zhǎng)成二次函數(shù)關(guān)系,絕熱厚度每增加30 mm,生產(chǎn)成本增加為16 080~ 36 180元;而制冷成本減少約為1 000元[20]。對(duì)于船長(zhǎng)為20~30 m冰鮮漁船而言,絕熱層厚度對(duì)生產(chǎn)成本的影響遠(yuǎn)大于制冷成本,絕熱層厚度可依據(jù)船體結(jié)構(gòu)計(jì)算的實(shí)際骨材高度要求取值,圍壁結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)按照絕熱層厚度對(duì)應(yīng)傳熱系數(shù)取值。船長(zhǎng)20~25 m的玻璃鋼漁船絕熱層推薦厚度取值為90 mm,傳熱系數(shù)取值0.15 W/m2·K;船長(zhǎng)25~30 m的玻璃鋼漁船絕熱層推薦厚度取值為120 mm,傳熱系數(shù)取值0.15 W/m2·K。

3 實(shí)船驗(yàn)證

為驗(yàn)證文中公式推導(dǎo)的絕熱厚度及傳熱系數(shù)推薦值可靠性,研究過程中根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果,進(jìn)行了實(shí)船驗(yàn)證。因目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)造的玻璃鋼遠(yuǎn)洋漁船為35 m以上,近海漁船多為25 m以上[22-26]。因此本研究選取船長(zhǎng)為39 m超低溫漁船隆興801及27.6 m的冰鮮漁船TEMANIM01作為研究對(duì)象。設(shè)計(jì)過程中,魚艙的絕熱層厚度及設(shè)計(jì)傳熱系數(shù)按照上文推薦的35~40 m玻璃鋼漁船推薦絕熱厚度為180 mm,傳熱系數(shù)取值為0.1 W/m2·K;25~30 m玻璃鋼漁船推薦絕熱厚度為120 mm,傳熱系數(shù)取值為0.15 W/m2·K進(jìn)行取值。為驗(yàn)證該絕熱層厚度及傳熱系數(shù)取值是否合理,對(duì)實(shí)船進(jìn)行了空倉(cāng)降溫試驗(yàn)及絕熱效應(yīng)試驗(yàn)[27-30]。

空艙降溫試驗(yàn)是檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)、制冷裝置制冷量及冷藏艙隔熱結(jié)構(gòu)是否合理的實(shí)踐檢驗(yàn)方法,試驗(yàn)在空艙狀態(tài)下進(jìn)行,開動(dòng)全部的制冷壓縮機(jī)組,使所有冷藏魚艙/凍結(jié)艙內(nèi)溫度從大氣溫度冷卻至比設(shè)計(jì)溫度低1.5℃后,至少再繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)4 h,按標(biāo)準(zhǔn)《魚艙制冷系統(tǒng)效用試驗(yàn)技術(shù)要求》中的規(guī)定,-50℃超低溫魚艙降溫所需時(shí)間應(yīng)不大于36 h,-18℃普冷魚艙降溫所需時(shí)間應(yīng)不大于24 h[27]。從表7可以看出,隆興801及TEMANIM01兩船的傳熱系數(shù)及制冷量選取合理,滿足規(guī)范要求。

表7 實(shí)船魚艙降溫試驗(yàn)

絕熱效應(yīng)試驗(yàn)是在魚貨艙內(nèi)溫度到達(dá)設(shè)計(jì)要求的最低溫度時(shí),停止制冷壓縮機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn),在密閉狀態(tài)下保溫6 h,記錄魚貨艙及冷庫(kù)溫度和大氣溫度,并計(jì)算溫度回升值與回升率,以此評(píng)價(jià)冷藏艙保溫性能[25]。本研究依照《魚艙制冷系統(tǒng)效用試驗(yàn)技術(shù)要求》對(duì)實(shí)船進(jìn)行了絕熱效應(yīng)實(shí)驗(yàn),實(shí)船的溫度回升值記錄見表8。從表8可以看出,隆興801及TEMANIM01兩船溫度回升值均低于標(biāo)準(zhǔn)要求值,兩船的絕熱厚度選取合理,滿足規(guī)范要求。

表8 實(shí)船魚艙回溫試驗(yàn)

綜上所述,利用本研究提出的理論推薦值來設(shè)計(jì)玻璃鋼漁船的制冷系統(tǒng),制冷設(shè)備選型合理,艙室絕熱性能良好,可以作為生產(chǎn)實(shí)踐設(shè)計(jì)依據(jù)。

4 結(jié)論

本研究通過玻璃鋼質(zhì)船體結(jié)構(gòu)傳熱理論分析,研究不同船長(zhǎng),不同設(shè)計(jì)溫度,不同絕熱層厚度的玻璃鋼漁船的傳熱系數(shù)及熱負(fù)荷,總結(jié)出玻璃鋼漁船的絕熱層厚度及傳熱系數(shù)推薦值。船長(zhǎng)30~35 m的玻璃鋼漁船絕熱層推薦厚度取值為150 mm,傳熱系數(shù)取值0.1 W/m2·K;船長(zhǎng)35~40 m的玻璃鋼漁船絕熱層推薦厚度取值為180 mm,傳熱系數(shù)取值0.1 W/m2·K。船長(zhǎng)20~25 m的玻璃鋼漁船絕熱層推薦厚度取值為90 mm,傳熱系數(shù)取值0.15 W/m2·K;船長(zhǎng)25~30 m的玻璃鋼漁船絕熱層推薦厚度取值為120 mm,傳熱系數(shù)取值0.15 W/m2·K。該理論推薦值為今后玻璃鋼漁船艙室絕熱層厚度設(shè)計(jì),船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均提供了可靠的理論依據(jù)。但是由于該理論推薦值是基于數(shù)學(xué)分析模型計(jì)算的,計(jì)算過程中,假定熱流僅通過各個(gè)劃分的區(qū)沿同一方向運(yùn)動(dòng),各區(qū)之間假設(shè)為絕熱,該種假設(shè)忽略了熱流的實(shí)際運(yùn)動(dòng)。因此所推薦的絕熱層厚度及傳熱系數(shù)推薦值僅適應(yīng)于生產(chǎn)實(shí)踐快速計(jì)算。

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