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摘要：文章通过对比目前船舶常用机舱通风系统设计方法，了解机舱通风系统设计的优缺点，以指导船舶机舱通风系统设计，适应现代的船舶造船设计之需要，优化总体资源布局，提高系统性能，使我国的机舱通风系统设计水平再上新台阶，并为我国建造高水平的船舶作出贡献。
关键词：船舶机舱；通风系统设计；对比分析
1通风形式的比较
1.1全新风系统
全新风系统设计是采用风机将舱内污浊空气排出至舱外，将舱外的新鲜空气引至舱内。全新风系统由风机、风管和空气过滤器等组成。新风系统的空气过滤器，应具有清除原子、生物、化学污染物的能力。总风量的确定一要满足排出舱内热负荷，二要满足换气次数的要求。
机舱内进风大于排风的设计为正压设计。对于有舱内进气要求的机舱，一般采用正压设计。无进气要求时，为防止机舱高热高湿气体进到其他住舱等舱室，一般机舱采用负压设计，即排气量略大于进气量的设计。
全新风系统设计由于大量新风进到舱内，在排出机舱内设备发热量的同时，可以保证舱室的新风量。但由于风量较大，需单独设置进、排风风机室，独立的进、排气围井通道，占用较多的总体资源。由于风量较高，风机噪声较高，风管内风速也较高，整个舱室内的通风噪声相应升高。由于机舱内发热设备较多，空间布置紧凑，采用风管送、排风时，容易造成机舱内空间布置特别紧张，局部区域风管无法送至，造成局部温度过高。部分水面船舶设计中，未设置进、排风管，仅设置了进、排风室，风机将外界空气吸入至机舱顶部某一个部位（首部或尾部），而机舱另一端设置排风风机将舱内热空气排出；此种设计很难保证机舱内布风及温度的均匀性。
1.2循环冷却加新风系统
由于海水的比热容比空气大，利用海水将舱室内发热量带走的方式必然可以减少舱室通风量，从而降低舱室风管大小及降低风速，减少噪声。
某型船上，采用了两套循环冷却通风装置，同时采用风机进行机械通风处理；由于海水的温度常年在20℃左右，而外界环境温度则波动较大，一般在外界达到35℃左右时，海水还能保持在25℃左右，因此这种方式可大大降低机舱内的温度。采用这种方式，外界新风虽然较全新风设计有所减少，但换气次数仍应保证15次/h左右，以满足人员对新鲜空气的需求的同时，仍可保持舱内的污浊物浓度控制在一定的范围内。
由于有闭式循环冷却，在外界新风切断的情况下，仍可保持舱内温度最高温度不超过50℃左右。此种形式的设计有利于在需要保持密闭的情况时进行对外关闭。
1.3射流通风
空气射流通风技术是一种高效率的通风技术，其技术原理是通过系统管路上设置的空气喷嘴喷射出高速气流，诱导和驱动其周围的空气向前运动，引導热量随着空气推向排风部位，从而达到通风换气的目的。
空气射流通风技术的理论来自动量守恒定律和流体力学中射流的扰动特性，它以高速喷出的少量气体有效地诱导及搅拌周围静止的大量空气，并带动这些空气至特定的目标方向。空气射流通风系统的空气喷流属于等温自由紊流圆射流形式。
空气射流通风系统主要由螺旋风管系统、空气射流喷嘴和高压离心风机等组成。螺旋风管系统由小口径圆形高速螺旋风管及相应的联接附件组成。空气射流喷嘴为圆锥形，可以装配在固定位置，也可灵活地布置于金属管段上，通过喷嘴自身带有的挠性管段和调风门，可以自由灵活地根据系统设计要求在现场调整喷嘴射流的方向及流量大小，组织空气流场，避免出现气流组织不均匀、通风死角的产生。高压离心风机则为整个空气射流通风系统提供足够的压力，以保证空气射流从喷嘴高速射出。
空气射流通风系统是一种利用空气本身来控制空气分布的系统，通过与主送风系统的配合使用，达到舱室通风换气的目的。因此，采用空气射流通风技术后的机舱通风系统将由两部分组成，即机舱主送风系统和空气射流通风系统。根据系统的使用功能，虽然空气射流通风系统不可完全取代机舱通风系统，但它可取代常规机舱通风系统中庞大而复杂的矩形风管，充分利用其系统空间尺寸小、构成简单、布置灵活和通风效率高的特点，在为动力等其他管路及主干电缆的布置让出机舱内宝贵的上部空间的同时，达到机舱良好通风的效果。射流通风系统的设计主要在于布风形式上，其原理是通过射流喷咀本身的特性，射出高速气流，诱导和驱动其周围的空气向前运动；并通过喷咀的布置及方向，对舱内气流进行组织，从而确保机舱内的温度分布均匀及良好的通风效果。
射流喷嘴出口流速可高达40m/s。理论上，1倍的空气可诱导带动10倍以上的空气流动，因此射流通风可大大减少舱内的风管大小。同时，由于系统末端的射流风管较小，喷嘴可调，因而大大增加了布置的灵活性，使得舱室内很少出现通风死角。
采用空气射流通风技术的机舱通风系统与常规机舱通风系统相比，具有如下主要优点：
（1）在占用空间尽量少的情况下，将空气输送到常规通风系统很难送到的处所；
（2）标准化螺旋风管及连接附件的大量采用，使整个通风系统更易于安装；
（3）管路系统结构简单，系统泄漏可能性小，查补容易；
（4）能够比常规通风系统更为有效地均衡温度和空气分布上的差异；
（5）当机舱主送、排风机停止运行时，该系统仍可以保证机舱内产生均匀的空气流动；
（6）由于空气射流通风系统采用的风机为高静压风机，使得机舱通风系统配装冷却或加热盘管成为可能，从而可以达到控制调节机舱环境温度的目的，有着很强的功能拓展性。
2 射流通风技术在舰船上的应用
采用空气射流通风技术后的机舱通风系统将由两部分组成，即机舱主送风系统和空气射流通风系统。空气射流通风系统不能够完全取代机舱通风系统，但它可取代常规机舱通风系统中庞大而复杂的矩形风管，充分利用其系统空间尺寸小、构成简单、布置灵活和通风效率高的特点，在布置上让出机舱内宝贵的上部空间的同时，达到机舱良好通风的效果。
在采用空气射流通风技术后的机舱通风系统中，机舱主送风系统只需要将所送空气直接送至机舱主机的燃烧空气吸口附近即可，其中一部分空气被空气射流通风系统的高压离心风机吸入，并且通过其小口径的高速螺旋风管和射流喷嘴将空气最优地分布到机舱各处。
从喷嘴高速喷出的空气射流将分布、引导主送风系统送出来的一次气流（主气流），并融入到一次气流（主气流）之中，驱使气流到达通风设计所需的任何地方，并将分布不均的停滞空气团或浑浊厚重的油性气体带走。设置于甲板顶部横梁间的喷嘴也可以利用自身的特性将较轻的气体带走。空气射流通风系统不仅能将空气输送分布到机舱的各处，而且还可将机舱内大量的余热带走。常规机舱通风系统一般只在其出风口附近的直接区域有着良好的通风效果，这是由于舱室的布局使空气在风口刚刚吹出一段距离后就可能出现滞留；因此，对于安装于机舱里的各种设备，常规的通风系统很难达到良好的空气循环流动。采用了空气射流通风技术后的机舱通风系统，可利用其自身独有的诱导及搅拌周围静止空气的特性，使甲板面的空气流保持一定的速度，从而避免滞流区和死角的产生，并且将可能产生的浑浊气体带走，确保在机舱内达到均匀的温度分布和良好的通风效果。
由于空气射流通风系统采用圆形高速螺旋风管输送空气，较常规机舱通风系统中采用的庞大的矩形风管系统而言，整个风管系统尺寸大为减小，管路也更为简洁，原先机舱中及安放有辅助设备的各个机械舱室中的大部分庞大而复杂的矩形风管系统将被其取代，这样使机舱变得易于设计和规划。由于整个空气射流通风系统为简单的小口径圆形标准化螺旋风管系统；因此，该通风系统可在机舱的最后施工阶段付诸安装，大大降低了船厂的施工难度。由于空气射流通风系统中无需大尺寸的矩形风管系统，因而节省了机舱空间，同时也减少了舰船重量和造价。
参考文献：
[1]邵飞.空气射流通风技术在船舶机舱通风系统中的应用[J].中国舰船研究，2007，2（4）：47-50.
[2]赵远征，刘亚琴，李鹏.水面船舶三种机舱通风系统设计对比[J].中国水运，2014（12）：17-18.
关键词：船舶机舱；通风系统设计；对比分析
1通风形式的比较
1.1全新风系统
全新风系统设计是采用风机将舱内污浊空气排出至舱外，将舱外的新鲜空气引至舱内。全新风系统由风机、风管和空气过滤器等组成。新风系统的空气过滤器，应具有清除原子、生物、化学污染物的能力。总风量的确定一要满足排出舱内热负荷，二要满足换气次数的要求。
机舱内进风大于排风的设计为正压设计。对于有舱内进气要求的机舱，一般采用正压设计。无进气要求时，为防止机舱高热高湿气体进到其他住舱等舱室，一般机舱采用负压设计，即排气量略大于进气量的设计。
全新风系统设计由于大量新风进到舱内，在排出机舱内设备发热量的同时，可以保证舱室的新风量。但由于风量较大，需单独设置进、排风风机室，独立的进、排气围井通道，占用较多的总体资源。由于风量较高，风机噪声较高，风管内风速也较高，整个舱室内的通风噪声相应升高。由于机舱内发热设备较多，空间布置紧凑，采用风管送、排风时，容易造成机舱内空间布置特别紧张，局部区域风管无法送至，造成局部温度过高。部分水面船舶设计中，未设置进、排风管，仅设置了进、排风室，风机将外界空气吸入至机舱顶部某一个部位（首部或尾部），而机舱另一端设置排风风机将舱内热空气排出；此种设计很难保证机舱内布风及温度的均匀性。
1.2循环冷却加新风系统
由于海水的比热容比空气大，利用海水将舱室内发热量带走的方式必然可以减少舱室通风量，从而降低舱室风管大小及降低风速，减少噪声。
某型船上，采用了两套循环冷却通风装置，同时采用风机进行机械通风处理；由于海水的温度常年在20℃左右，而外界环境温度则波动较大，一般在外界达到35℃左右时，海水还能保持在25℃左右，因此这种方式可大大降低机舱内的温度。采用这种方式，外界新风虽然较全新风设计有所减少，但换气次数仍应保证15次/h左右，以满足人员对新鲜空气的需求的同时，仍可保持舱内的污浊物浓度控制在一定的范围内。
由于有闭式循环冷却，在外界新风切断的情况下，仍可保持舱内温度最高温度不超过50℃左右。此种形式的设计有利于在需要保持密闭的情况时进行对外关闭。
1.3射流通风
空气射流通风技术是一种高效率的通风技术，其技术原理是通过系统管路上设置的空气喷嘴喷射出高速气流，诱导和驱动其周围的空气向前运动，引導热量随着空气推向排风部位，从而达到通风换气的目的。
空气射流通风技术的理论来自动量守恒定律和流体力学中射流的扰动特性，它以高速喷出的少量气体有效地诱导及搅拌周围静止的大量空气，并带动这些空气至特定的目标方向。空气射流通风系统的空气喷流属于等温自由紊流圆射流形式。
空气射流通风系统主要由螺旋风管系统、空气射流喷嘴和高压离心风机等组成。螺旋风管系统由小口径圆形高速螺旋风管及相应的联接附件组成。空气射流喷嘴为圆锥形，可以装配在固定位置，也可灵活地布置于金属管段上，通过喷嘴自身带有的挠性管段和调风门，可以自由灵活地根据系统设计要求在现场调整喷嘴射流的方向及流量大小，组织空气流场，避免出现气流组织不均匀、通风死角的产生。高压离心风机则为整个空气射流通风系统提供足够的压力，以保证空气射流从喷嘴高速射出。
空气射流通风系统是一种利用空气本身来控制空气分布的系统，通过与主送风系统的配合使用，达到舱室通风换气的目的。因此，采用空气射流通风技术后的机舱通风系统将由两部分组成，即机舱主送风系统和空气射流通风系统。根据系统的使用功能，虽然空气射流通风系统不可完全取代机舱通风系统，但它可取代常规机舱通风系统中庞大而复杂的矩形风管，充分利用其系统空间尺寸小、构成简单、布置灵活和通风效率高的特点，在为动力等其他管路及主干电缆的布置让出机舱内宝贵的上部空间的同时，达到机舱良好通风的效果。射流通风系统的设计主要在于布风形式上，其原理是通过射流喷咀本身的特性，射出高速气流，诱导和驱动其周围的空气向前运动；并通过喷咀的布置及方向，对舱内气流进行组织，从而确保机舱内的温度分布均匀及良好的通风效果。
射流喷嘴出口流速可高达40m/s。理论上，1倍的空气可诱导带动10倍以上的空气流动，因此射流通风可大大减少舱内的风管大小。同时，由于系统末端的射流风管较小，喷嘴可调，因而大大增加了布置的灵活性，使得舱室内很少出现通风死角。
采用空气射流通风技术的机舱通风系统与常规机舱通风系统相比，具有如下主要优点：
（1）在占用空间尽量少的情况下，将空气输送到常规通风系统很难送到的处所；
（2）标准化螺旋风管及连接附件的大量采用，使整个通风系统更易于安装；
（3）管路系统结构简单，系统泄漏可能性小，查补容易；
（4）能够比常规通风系统更为有效地均衡温度和空气分布上的差异；
（5）当机舱主送、排风机停止运行时，该系统仍可以保证机舱内产生均匀的空气流动；
（6）由于空气射流通风系统采用的风机为高静压风机，使得机舱通风系统配装冷却或加热盘管成为可能，从而可以达到控制调节机舱环境温度的目的，有着很强的功能拓展性。
2 射流通风技术在舰船上的应用
采用空气射流通风技术后的机舱通风系统将由两部分组成，即机舱主送风系统和空气射流通风系统。空气射流通风系统不能够完全取代机舱通风系统，但它可取代常规机舱通风系统中庞大而复杂的矩形风管，充分利用其系统空间尺寸小、构成简单、布置灵活和通风效率高的特点，在布置上让出机舱内宝贵的上部空间的同时，达到机舱良好通风的效果。
在采用空气射流通风技术后的机舱通风系统中，机舱主送风系统只需要将所送空气直接送至机舱主机的燃烧空气吸口附近即可，其中一部分空气被空气射流通风系统的高压离心风机吸入，并且通过其小口径的高速螺旋风管和射流喷嘴将空气最优地分布到机舱各处。
从喷嘴高速喷出的空气射流将分布、引导主送风系统送出来的一次气流（主气流），并融入到一次气流（主气流）之中，驱使气流到达通风设计所需的任何地方，并将分布不均的停滞空气团或浑浊厚重的油性气体带走。设置于甲板顶部横梁间的喷嘴也可以利用自身的特性将较轻的气体带走。空气射流通风系统不仅能将空气输送分布到机舱的各处，而且还可将机舱内大量的余热带走。常规机舱通风系统一般只在其出风口附近的直接区域有着良好的通风效果，这是由于舱室的布局使空气在风口刚刚吹出一段距离后就可能出现滞留；因此，对于安装于机舱里的各种设备，常规的通风系统很难达到良好的空气循环流动。采用了空气射流通风技术后的机舱通风系统，可利用其自身独有的诱导及搅拌周围静止空气的特性，使甲板面的空气流保持一定的速度，从而避免滞流区和死角的产生，并且将可能产生的浑浊气体带走，确保在机舱内达到均匀的温度分布和良好的通风效果。
由于空气射流通风系统采用圆形高速螺旋风管输送空气，较常规机舱通风系统中采用的庞大的矩形风管系统而言，整个风管系统尺寸大为减小，管路也更为简洁，原先机舱中及安放有辅助设备的各个机械舱室中的大部分庞大而复杂的矩形风管系统将被其取代，这样使机舱变得易于设计和规划。由于整个空气射流通风系统为简单的小口径圆形标准化螺旋风管系统；因此，该通风系统可在机舱的最后施工阶段付诸安装，大大降低了船厂的施工难度。由于空气射流通风系统中无需大尺寸的矩形风管系统，因而节省了机舱空间，同时也减少了舰船重量和造价。
参考文献：
[1]邵飞.空气射流通风技术在船舶机舱通风系统中的应用[J].中国舰船研究，2007，2（4）：47-50.
[2]赵远征，刘亚琴，李鹏.水面船舶三种机舱通风系统设计对比[J].中国水运，2014（12）：17-18.