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潜艇排气系统的红外抑制

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潜艇排气系统的红外抑制
作者：王小川， 杨立， WANG Xiao-chuan， YANG Li
作者单位：海军工程大学船舶与动力学院,湖北,武汉,430033
刊名：
激光与红外
英文刊名：LASER & INFRARED
年，卷(期)：2009，39(4)
被引用次数：0次
1.D A Vaitekunas.K Alexan Naval threat and countermeasures simulator 1994
2.张晓怀.陈翾.杨立潜艇热尾流红外特征分析与计算[期刊论文]-激光与红外 2007(10)
3.A M Birk.W R Davis Suppressing the infrared signatures of marine gas turbines 1989
4.张建奇.方小平红外物理 2004
5.贺林.柳贡民.黄亮降低柴油机排气系统的温度在舰船红外隐身中的应用 2005(zk)
6.H M Aachleijpen.F P Needle Ship exhaust gas plume cooling 2004
7.D A Vaitekunas.K Alexan SHIPIR/NTCS:a naval ship infrared signature countermeasure and threat engagement simulator 1996
8.F P Neele.W Jong Prewetting systems as an IR signature control tool 2002
9.Ugur Kesgin Study on the design of inlet and exhaust system of a stationary internal combustion engine 2005(12)
10.中国船舶信息中心现代海军武器装备手册 2001
11.朱英富.张国良舰船隐身技术 2003
12.李海燕.何友金.朱敏水面舰艇红外隐身技术[期刊论文]-红外技术 2004(02)
13.陈翾海面舰艇红外隐身效能评估[期刊论文]-激光与红外 2006(05)
14.袁江涛.杨立现代舰船红外辐射及其控制策略分析[期刊论文]-激光与红外 2006(10)
15.寇蔚一种舰船红外特征的动态模拟方法研究[期刊论文]-红外与毫米波学报 2004(02)
16.王永生常规潜艇废气涡轮增压柴油机排气冷却消声器的功用分析 1995(03)
17.贺林水喷淋消声器设计与实验研究 2006
18.黄亮水喷淋消声器排气冷却效果及阻力特性仿真研究 2006
19.贺国.赵建华.陈国钧闭式循环柴油机排出气体喷淋冷却传热模型及实验关联研究[期刊论文]-内燃机工程2003(01)
20.袁江涛.杨立舰船发动机排气管内顺流喷雾降温的CFD分析
21.袁江涛.杨立高温高速气流逆流喷雾冷却的数值模拟与分析
22.袁江涛.杨立机动军事目标动力排气系统喷雾降温的三维仿真系统仿真学报 2009(02)
23.孟清正.徐国华.李国佩军用高速艇主柴油机水下排气方式的试验研究[期刊论文]-船海工程 2002(06)
24.李四娣.张建华.俞强潜艇负压区排气技术实艇应用对比试验研究[期刊论文]-武汉造船 1999(05)
25.P O A L DAVIES Piston engine intake and exhaust system design 1996(04)
26.张光鹏.许诺Flownmster在暖空调中的应用[期刊论文]-制冷与空调 2006(03)
27.Ltd Roger J.Stephen Massy.Paul S Williamson Modelling exhaust systems using one-dimensional methods 2002
1.学位论文陈方两种发动机排气系统红外抑制的模型试验研究2001
该文以航空发动机排气系统红外抑制为研究主线,在常压、低速试验条件下,分别对二元喷管、波瓣喷管和小突片混合结构等所组成的红外抑制方案在某武装直升机用涡轴发动机和某巡航导弹用小涵道用小涵道比涡扇发动机排气系统红外抵制领域中的应用,进行了缩尺模型选试验研究,系统地研究了排气系统的气动性能和红外抑制性能随有关几何结构参数的变化规律,确定出最佳的全尺寸设计方案.
2.期刊论文张靖周.李立国.高潮.ZHANG Jing-Zhou.LI Li-Guo.GAO Chao直升机排气系统红外抑制器的模型实验
研究-红外与毫米波学报2005,24(2)
对直升机排气系统红外抑制器进行了一系列的模型试验研究,旨在分析引射混合和遮挡隔热对降低目标红外辐射特征的作用机制和抑制效果,并对缩比模型的红外辐射相似关系进行探讨.结果表明:(1) 引射冷气掺混具有降低排气温度和混合管壁面温度的双重作用,其降温效果在大引射流量比下非常显著;当遮挡间距大于20mm,遮挡隔热可以使遮挡罩壁温接近于环境温度.(2) 引射混合对总体红外辐射强度抑制约85%;在此基础上进行隔热遮挡可以再抑制10%.(3) 在保持主流速度、温度和压力均相同的条件下,不同缩比模型的辐射亮度基本相当;红外辐射强度基本上与模型的几何模化比平方成正比.
3.期刊论文张靖周.单勇.李立国.ZHANG Jing-Zhou.SHAN Yong.LI Li-Guo直升机排气系统用波瓣喷管引射-混合
式红外抑制器研究-航空学报2007,28(1)
在针对直升机排气系统用波瓣喷管引射-混合式红外抑制器开展的一系列数值计算和模型实验研究基础上,对其内流气动特性和红外辐射特性进行较为系统的综合总结.揭示并分析了这种形式的红外抑制器内部混合流动特征,引射混合和隔热遮挡的红外抑制作用效果,以及红外抑制器缩比模型红外辐射模化关系;同时也指出了需进一步研究的一些问题.
4.学位论文邢平平数值模拟舰船排气系统湍流场、温度场1998
该文从粘性流体力学和数值传热学的角度出发,根据某型号舰船排气系统的几何构造、动力状况,数值模拟其湍流场和温度场分布.
5.期刊论文周绍荣.杜朝辉.陈汉平.ZHOU Shao-Rong.DU Zhao-Hui.CHEN Han-Ping舰船排气系统红外抑制装置的
湍流场及温度场分析-红外与毫米波学报2000,19(2)
采用数值计算方法对舰船排气系统红外抑制装置内的湍流场和温度场进行了研究.针对装置内部具有的耦合传热作用,采用整体求解法.推导了界面上具有耦合传热时的控制体离散方程式,界面上的辐射热流以附加源项的形式出现在离散方程中.给出了引射处速度的确定方法.与相应的实验结果比较表明,本文的数值处理方法及计算结果是可靠的,它是预测舰船排气系统红外辐射场分布的基础.
6.期刊论文李弥异.王利生武器装备排气系统红外抑制器技术综述-现代防御技术2003,31(5)
主要介绍了排气系统红外抑制器的原理,归纳了建立抑制器模型的方法,列举了多种提高红外抑制器性能的方案和一些重要实验结果.同时对抑制器发展现状进行了介绍和总结,并作出了比较和展望.
7.学位论文王志杰高速排气系统气动、冷却和红外抑制技术研究1995
8.期刊论文唐正府.张靖周.王先炜.刘强.TANG Zheng-fu.ZHANG Jing-zhou.WANG Xian-wei.LIU Qiang排气系统
与尾机身一体化红外抑制器实验分析-航空动力学报2007,22(2)
利用地面模拟实验件对排气系统与尾机身一体化红外抑制器模型进行了实验研究,旨在分析引射混合与旋翼下洗对降低排气温度和目标的红外辐射特征的效果.结果表明,通过波瓣喷管引射周围空气与主流燃气掺混冷却,可以使高温燃气温度降低至少50%;利用旋翼下洗气流吹散热排气,冷却尾机身模型壁面,可以使模型壁面及尾焰在3～5 μm和8～14 μm的红外辐射强度分别降低39%和33%.另外,简单的增大波瓣喷管的尺寸并不能够有效提高引射流量,反而会使引射系数有所降低.
9.期刊论文张小英.王先炜.ZHANG Xiao-ying.WANG Xian-wei加装红外抑制器的直升机红外辐射的计算及测量-
计测技术2006,26(1)
计算了光谱在3～5 μm及8～12 μm范围内,加装与机身结构一体化红外抑制器的某型直升机排气系统的红外辐射特性.计算中考虑了排气系统部分蒙皮的红外辐射、双喷管发动机喷气流的红外辐射、背景辐射及大气的吸收衰减对直升机排气系统红外辐射信号的影响.实验发现,一架加装与机身结构一体化红外抑制器的直升机排气系统红外辐射特性的计算结果,与实测结果基本一致.
10.学位论文周绍荣舰船排气红外抑制多级引射及烟羽辐射研究2001
该文在分析国内外关于舰船排气系统红外抑制研究成果的基础上,采用理论分析和实验研究相结合的方法,以引射器/扩压器型的舰船排气红外抑制装置为研究对象,主要做了以下三个方面的工作:1.多级引射实验研究和舰船排气红外抑制装置模型的实验测量.2.引射器/扩压器型舰船排气红外抑制装置内流动传热过程的数值计算.3.舰船排气尾流烟羽的红外辐射分析计算.
本文链接：/Periodical_jgyhw200904012.aspx
授权使用：北京林业大学(bjlydx)，授权号：175e9fd1-1f06-466d-810b-9e43012bd960
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军用高速艇主柴油机水下排气的试验研究

军用高速艇主柴油机水下排气的试验研究

军用高速艇主柴油机水下排气的试验研究摘要：通过对船用柴油机的各种排气方式的比较和分析后认为，军用高速艇主柴油机比较理想的排气方式为水下排气，同时从排气对螺旋浆的影响、艇底排气口位置的选择、艇的阻力增加情况等3个方面进行了试验研究，研究表明在高速艇上采用水下排气方式是可行的。

关键词：高速艇：柴油机：水下排气：噪声：红外辐射1引言柴油机常规的排气方式主要有3种：舷侧排气、烟囱排气、尾部排气等。

舷侧排气是采用得较为普遍的一种排气方式，烟囱排气在大型船舶如客轮上采用较多；尾部排气方式大多用在喷水推进的小型船舶中，也有少数螺旋桨推进的船舶采用尾部排气方式。

高速艇对设备的重量和尺寸的要求非常严格，重量的增加将会很明显影响到艇的航速。

因此，高速艇多采用高速柴油机，其机舱布置也极重要的一点就是隐身性。

为了减少被敌方发现的概率，就要尽可能地减少空气中的排气噪声及红外辐射。

在重量和空间的限制下，在军用高速艇上无法按照常规船舶来布置排气消音器以减少排气噪声，而且也无法有效的消除排气的红外辐射，上述各种排气方式均无法满足军用高速艇的隐身性的要求。

为此，我们考虑用水下排气方式来减少空气中的排气噪声及红外辐射。

2国内外使用水下排气方式的概况在国外，水下排气方式使用得相当普遍，尤其是在游艇和战斗舰艇上。

例如，由Mark Ellis De-sign公司设计，Freedom Yachts船厂建造的Legacy系列游艇全部采用水下排气方式，空气噪声大大减少，为游客游玩提供了相对安静的空间。

瑞典的“哥德堡”级驱逐舰，由于采用了水下排气方式，使得其红外辐射大为减少。

还有美国、德国、新加坡等国海军的战斗舰艇也都采用了水下排气的方式。

我国对水下排气方式的研究起步较晚，尤其是对于军用高速艇的水下排气方式的研究。

现在只有极少数排水型艇采用舷侧水下排气方式。

虽然潜艇都是采用水下排气方式，但它们和水面舰艇所采用的水下排气方式有着本质的区别，到目前程为止，国内还没用在高速滑行艇上成功采用水下排气方式的实例。

柴油机湿式排气系统红外抑制效果研究

柴油机湿式排气系统红外抑制效果研究

本文网址：/cn/article/doi/10.19693/j.issn.1673-3185.03040期刊网址：引用格式：蒲晓亮, 钟涛, 王艳真. 柴油机湿式排气系统红外抑制效果研究[J]. 中国舰船研究, 2023, 18(6): 226–231.PU X L, ZHONG T, WANG Y Z. Infrared signature suppression effect of diesel engine wet exhaust system [J]. Chinese Journal of Ship Research, 2023, 18(6): 226–231.柴油机湿式排气系统红外抑制效果研究扫码阅读全文蒲晓亮*，钟涛，王艳真中国船舶及海洋工程设计研究院，上海 200011摘 要:［目的］舰船湿式舷侧排气系统在一些隐身护卫舰上广泛应用，有必要对湿式舷侧排气系统的红外抑制效果进行研究。

［方法］分析湿式舷侧排气系统红外抑制原理，以某船为研究对象，建立主推进柴油机舷侧排气系统数学模型，对红外抑制效果进行仿真计算和理论分析，结合航行试验开展实船红外测量。

［结果］仿真计算结果表明，采用湿式舷侧排气后，排气出口温度可降低至约60 ℃，相比于采用烟囱空气引射红外抑制装置的方式，湿式舷侧排气系统红外辐射强度可大幅降低；实船红外测量结果表明，经过喷水降温，排气出口温度降低至约66.7～70.0 ℃，3～5 µm 红外辐射强度约1.39 W/sr ，具有较好的红外辐射抑制效果。

［结论］研究结果对湿式舷侧排气系统在舰船红外抑制中的应用具有借鉴意义。

关键词：柴油机；红外抑制；舷侧排气；排气温度；红外测量中图分类号: U674.7+03.8文献标志码: ADOI ：10.19693/j.issn.1673-3185.03040Infrared signature suppression effect of dieselengine wet exhaust systemPU Xiaoliang *, ZHONG Tao , WANG YanzhenMarine Design and Research Institute of China, Shanghai 200011, ChinaAbstract : ［Objectives ］As the ship side wet exhaust system is widely equipped on many stealth frigates, it is necessary to study its infrared signature suppression (IRSS) effect.［Methods ］In this paper, the IRSS prin-ciple of the wet exhaust system is analyzed, a mathematical model of the system based on an exporting vessel is built, the exhaust system outlet temperature is simulated and a real vessel infrared signature test is carried out.［Results ］ The simulation results show that the outlet temperature is reduced to 60 ℃. Compared to pop-ular funnel IRSS devices, the infrared signature of the 3–5 µm wave band can be reduced. The real vessel in-frared signature test results show that the outlet temperature is reduced to 66.7–70.0 ℃ and the infrared signa-ture intensity is 1.39 W/s.［Conclusions ］The results of this study can provide useful references for the ap-plication of the ship side wet exhaust system in the naval ship IRSS field.Key words : diesel engine ；infrared signature suppression ；side exhaust ；exhaust temperature ；infrared sig-nature test0 引　言红外制导技术是精确制导的重要手段之一，各类采用精确制导技术的岸基、舰载导弹是现代舰艇在海上面临的主要威胁，因此提高红外隐身性、降低舰艇的红外辐射特征是舰艇隐身性设计的重要内容之一，受到各国海军的重视。

flowmaster软件文档集锦(七)

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14.船舶高压空气复杂管网放空计算与试验.pdf 采用理论分析、仿真计算和试验测量相结合的手段,对现有高压空气放空质量 流量计算方法进行评估。首先分析传统计算方法的根源和适用模型,并在计算
程序中增加对亚音速流状态的计算。然后用Flowmaster软件对与船舶接近的
主要高压放空工况进行建模计算。最后首次采用科氏力质量流量计测量了这
2.潜艇排气系统的红外抑制
国内外舰船排气系统的冷却降温措施、排气系统设计的理论研究,以及一维流 体系统仿真软件FLOWMASTER在排气系统设计中的应用。
3.基于流体系统仿真软件Flowmaster的运输机供氧系统仿真 研究运输机供氧系统,建立相应的系统仿真模型,对整个管网系统中氧气的流 动及分配进行仿真分析。
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更新时间：2014-11-19
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16.Flowmaster在直升机燃油系统设计中的应用.pdf 直升机燃油系统用来贮存直升机飞行所需的燃油，在直升机所有飞行状态下 ，按发动机的要求向发动机连续供燃油。燃油系统还可以完成冷却机上其他 系统、平衡直升机重心等附加功能。FLowmaster将油箱作为一维部件进行稳
降低柴油机排气系统的温度在舰船红外隐身中的应用

降低柴油机排气系统的温度在舰船红外隐身中的应用

降低柴油机排气系统的温度在舰船红外隐身中的应用
柴油机排气系统温度降低在红外隐身技术中具有重要意义。

红外隐身技术可以减少柴油机发出的热量，从而使船舶能够更好地隐藏其位置，以避免敌方敏感扫描仪被发现，从而起到保护船舶安全的作用。

柴油机排气系统中的温度可以通过增大冷却空气量和减少排气热量来降低，从而有效的控制红外热像的大小。

改善柴油机冷却效率，以降低柴油机排气系统的温度是关键，这可以通过优化冷却系统的水系统设计来实现。

首先，通过加大冷却水压力以增大循环水量和改善冷却效率；其次，将柴油机冷却循环水通过换热器一次冷却水和二次冷却水单独分开，通过调整冷却水压力来分流，从而提高一次冷却效率，同时节省系统总能耗；第三，采用多级冷却系统，可以有效提高柴油机冷却效率。

中央政府和柴油机制造商也可以采取措施推行柴油机节能改造，从而有效地降低柴油机排气系统的温度，达到隐身的目的。

此外，在柴油机冷却系统中还可以安装低温、高效的低流量水泵，使得排出的热气温度迅速降低，并在柴油机内部增加筒形温度装置，以改善冷却效率。

同时，采用内置式机械结构阀门，用于控制冷却水的流动，提高机械通风效率；最后，安装光热吸收装置，将排出的热气从一段低温度的热环境中引到另一段热环境中，有效降低热量和热能的消耗。

综上所述，正确的方法来降低柴油机排气系统温度，达到红外隐身的要求是十分重要的。

优化冷却水系统设计、采用多级冷却系统、安装内置机械结构阀门和光热吸收装置等措施，都可以促进柴油机排气系统温度的降低，从而起到舰船红外隐身的作用。