船舶高压空气复杂管网放空计算与试验

景东风，刘潜

（中国船舶重工集团公司第七一九研究所，湖北武汉 430064）

0 引言

船舶设计中，经常遇到高压空气瓶组内的压缩空气经过复杂管网放空进入水舱排水的使用工况，需要计算出压缩空气进入水舱的瞬时质量流量、水舱的排水体积流量，并将这些数据输入到艇体运动方程中，进行船舶的上浮运动分析。所以，对压缩空气经过复杂管网放空计算是船舶总体设计和高压空气系统设计中的一个重要问题。

随着技术的发展和设计概念的变化，高压空气系统压力不断提高，现代船舶设计也日益强调“动力抗沉”的概念，即当船舶出现船体破损，升降舵卡死等特殊情况，应如何综合采用高压空气吹除水舱、提高航速、打舵等各种手段对船舶的姿态进行控制，并紧急上升到水面。这就对压缩空气经过复杂管网放空进入水舱排水计算的准确性提出了更高的要求。

因此，压缩空气经过复杂管网放空进入水舱排水计算对于船舶设计具有重要意义。

1 进展及现状

1962年，J．F．达格林和J．E．麦克盖尔［1］在《船舶高压空气系统的附录和讨论》中对船舶高压放空质量流量的计算方法进行了分析，国内多年来采用的传统计算方法［2］即源自于此，并一直沿用。由于我国船舶高压空气系统的管网远比西方船舶复杂，这种计算方法是否适合国内船舶高压空气系统，尚无定论。

另外，对高压可压缩流的质量流量的测量，国内一直未找到切实可行的手段，无论是在试验室内还是在船舶航行试验中，都测不出高压空气的准确瞬时质量流量，只能根据气瓶组放气前后的压力降来估算平均质量流量，平均质量流量对预测艇体运动姿态无太大价值。……