船舶尾气计量检测系统开发研究

目前我国船舶尾气的计量检测技术处于起步阶段,计量结果的准确性与可靠性难以得到有效保证。简要介绍了三种不同环境下的船舶尾气检测方法。针对尾气浓度和流量两项计量性能指标,提出了相应的量值传递与溯源路线。阐述了尾气预处理流程、尾气分析原理和标准尾气的配制方法。基于以上计量检测技术与理论方法,形成了船舶尾气硬件检测装置与软件处理系统的平台设计方案。结合船舶运行特点,开展了CO、NOx、HC等尾气成分的实船排放测试,分析了船舶工况变化与尾气排放浓度之间的相关性,以期为船舶尾气计量检测系统开发与应用提供有利条件。     

大型船舶辅机尾气排放测试系统研究

船舶在岸时电力供应主要来源于船舶辅机，因此在岸船舶尾气排放来自于船舶辅机，目前船舶排放相关研究多集中于船舶排放清单，对船舶实际航行中实际排放测试研究较少，船舶辅机实际排放也没有引起重视。该文通过对测试仪器的选型以及测试系统的搭建，构建出一套检测大型船舶辅机尾气排放的PEMS( 车载排放测试系统)；在实际船舶辅机排放测试中测得某在岸船舶在300kw和600kw两个工况下NOX，CO，CO2以及颗粒物的排放特性，并对测试工况对排放特征的影响进行了分析。     

基于PLC的货油运输船舶尾气处理控制系统设计

为提高船舶尾气余热的利用率,降低尾气对余热回收装置的腐蚀作用,文章根据现有的一种货油运输船舶尾气处理系统,提出了基于PLC的货油运输船舶尾气处理控制系统设计,以实现船舶尾气处理系统的自动化。     

大型船舶辅机尾气排放测试系统

通过对测试仪器的选型以及测试系统的搭建,构建出一套检测大型船舶辅机尾气排放的车载排放测试系统(PEMS)。在实际船舶辅机排放测试中测得某在岸船舶在300 k W和600 k W两个工况下NOX、CO、CO2以及颗粒物的排放特性,并分析了测试工况对排放特征的影响。     

船舶尾气脱硫装置脱硫滞后性监测分析

2020"限硫令"的实施对航运业产生了重大影响,部分船舶采取安装尾气脱硫装置作为替代措施。为推动解决海事部门对安装脱硫装置船舶尾气排放合规性的监管难题,通过研究大型集装箱船舶"C"轮的脱硫装置和船舶尾气排放在线监测数据,验证了尾气在线监测数据的可靠性和规律性,发现脱硫装置存在脱硫滞后性。因此,可用船舶尾气在线监测数据验证外部遥感技术监测尾气排放数据的准确性,同时可用于指导尾气脱硫装置及尾气排放合规性的现场监管。     

基于两级温差发电的船舶废热回收试验研究

对于船舶柴油机而言,其所做功的30%都以废热的形式随尾气排放到了大气中。利用温差发电(TEG)技术回收船舶余热进行发电具有极其广阔的发展前景。因此提出了一种利用船舶柴油机尾气废热进行两级温差发电的新型装置。在对两级温差发电系统进行建模后,搭建了两级温差发电装置并进行了测试。理论分析和实验结果表明该装置利用温差发电技术对船舶余热回收是可行的。当热端温度达到473 K时,该温差发电实验装置可输出功率250 W,系统热效率为5.35％,相比单级TEG在相同条件下4.04％的热效率,该系统提高了32％。最后,对系统优化和装置的进一步改进进行了探讨。     

船舶大气污染物岸基嗅探式自动监测系统设计与验证

为实现船舶大气污染物排放量的远程测量,初步筛选出高排放船舶,提高船舶排放监管的针对性和效率,设计一种基于嗅探式传感器的岸基监测设备和配套的软件平台系统。系统通过采集船舶大气污染物浓度数据、船舶自动识别系统(Automatic Indentification System,AIS)数据和气象数据等实时信息,基于船舶尾气排放量在线估算方法、船舶尾气排放扩散数值模拟、观测数据的模式识别算法等,实现船舶尾气排放特征的在线识别和疑似高排放船舶的粗筛。对比在相同环境条件下CALPUFF模型计算得到的气体污染物模拟理论浓度,验证岸基嗅探式自动监测系统的监测可行性和准确性。     

船舶尾气污染物排放监控系统设计

设计一种船舶尾气污染物排放监控系统。通过该系统实时采集船舶尾气中氮氧化物和硫氧化物的含量,并将其转化为模拟数值信号,其中:一路传送至船舶航行记录仪(Voyage Data Recorder, VDR)保存,供后续取证使用;另一路传送至船载自动识别系统(Automatic Identification System, AIS),由海事主管机关实时接收相关信息,判断船舶是否存在污染物排放问题,便于其确切掌握船舶尾气污染物排放情况,提升监管效能。     

减排方案,谁更胜一筹?

正随着国际海事组织新标准、新规范的密集出台和陆续实施,航运界正在掀起一场节能减排大变革。船舶尾气污染物排放控制已成为当下业界关注的焦点。目前,业界主要采用船舶废气清洗系统、天然气燃料动力、低硫燃油、船舶岸电系统等四种减排措施,本文基于国内航运的实际发展情况比较上述四种方案,以期对船舶尾气减排     

船舶视觉图像优化检测方法研究

对海域的船舶进行智能图像监控是一项很重要的技术,但该技术容易受到海上背景光线变化、遮挡阴影区域及小范围船舶聚集等因素的干扰,导致当前基于智能视觉的船舶检测在背景更换的阀值判断上存在较大缺陷。本文提出改进的基于智能图像处理的船舶快速检测方法,通过差分运算、阈值生成、二值化、去噪和形态学处理等操作对获取的智能图像进行预处理,依据经预处理后二值图像,引入异常比率的概念对所监控图像范围的船舶状态进行判断,以动态阈值和静态阈值的联系,判断是否需要更换背景的条件,实现高精度船舶图像检测。仿真实验结果表明,所提方法能够准确地对船舶图像进行检测,具有较高的检测精度。     

太阳光热能系统在船舶节能中的应用研究

文章介绍太阳能热能利用最新技术,并探讨太阳光热能采集与利用系统替代船用辅助锅炉系统产热的可行性;提出一种太阳光热能蓄热系统的设计方案,其输出的导热油可经发动机排烟管再加热(阳光不足时),也可用于对船上重油、淡水等加热和为船用溴化锂吸收式制冷设备提供热源。     

复合材料吸声系数的理论计算及性能分析

不同噪声环境中的降噪需求不同,为根据噪声频谱合理设计复合吸声材料,基于穿孔板及多孔吸声材料的吸声原理,提出了改进的声-电类比法,推导出复合吸声材料吸声系数的理论计算公式.利用该种计算方法,通过数值仿真深入分析复合吸声材料内外层穿孔率,多孔材料厚度,空腔变化对吸声性能的影响,分析表明第1层板穿孔率及多孔材料厚度影响较大.最后用声学实验对计算结果进行验证,表明改进的声-电类比法有效.     

船舶中速主机低频排气噪声控制研究

结合在船舶建造中遇到的低频主机排气噪声控制问题,从实船噪声源的确定、主机排气噪声谱分析和消声器声学性能验证等方面进行探索,并从排气噪声控制角度对船舶柴油机排气系统设计提出了建议。     

以船舶尾气为驱动热源的吸附制冰系统性能研究

为了提高单位质量吸附剂的吸附量,缩小吸附床的体积,并选择合适的化学吸附制冷工质对,在分析国内外吸附制冷系统研究进展的基础上,采用了多发生器吸附制冰系统。对系统中的关键部件吸附床内的单元管传热性能进行了研究,对单元管传热热阻对系统的影响进行了理论分析,同时还对减小各部分热阻的方法进行了探讨,基于此,对多发生器制冰系统进行了制冷性能研究。结果表明,烟气与单元管的对流换热热阻占总热阻的89%,而船舶尾气余热吸附制冰系统的性能参数可达25%。     

海洋平台低频线谱振动控制方法研究

针对已建海洋平台结构低频（30Hz以下）线谱振动控制难题,基于吸振原理,开展了低频线谱振动控制方法研究。讨论了动力吸振器与振动系统主结构最优质量比、阻尼比、频率比的取值范围,以及动力吸振器最优布置数量、布置位置等。以典型海洋平台板架结构为例,建立有限元模型,验证了动力吸振系统化方法的有效性,在此基础上,针对某海洋平台振动超标问题,开展了动力吸振系统化方法的工程应用研究,旨在为海洋平台低频线谱振动控制提供方法依据。     

船舶柴油机SCR系统尿素喷射控制仿真

选择性催化还原技术(selective catalytic reduction)是一种柴油机尾气排放后处理技术。针对船舶柴油机SCR系统非线性、难以建模以及难以控制的特点,分析系统内部的化学反应,根据能量和质量守恒确定各状态量满足的微分方程,建立SCR系统数学模型,并验证其特性。为了实现SCR系统的控制目标,即保证NH3逃逸量不超过限定值的前提下,尽可能提高NOX转化率,以NH3逃逸量为约束输出,NOX出口浓度为控制输出,氨喷射量为控制变量,设计了非线性模型预测控制器,实时计算系统所需尿素喷射量。实验仿真表明了非线性模型预测控制器的有效性,稳态工况和瞬态工况下NOX转化率分别达到了93.803%和91.760%,NH3逃逸量均低于10ppm ,满足Tier III标准对船舶柴油机尾气氮氧化物排放的限制。     

6缸柴油机改用单排气总管的模拟计算与实验研究

某车用柴油机改型为船用，排气管相应地由风冷改成水冷。本文对原机进行了模拟计算和实验校核。在此基础上，对改用水冷单排气总管的机型进行模拟计算，对排气管结构，进、排气阀正时对柴油机运行的影响进行了分析。实验研究表明：采用单排气总管增压系统，新的机型能够满足功率要求，在低工况下燃油经济也较好。     

背衬对多层材料吸声覆盖层的影响

根据波导有限元-传递矩阵法建立了背衬条件下的多层材料吸声覆盖层的理论模型并与仿真软件COMSOL建立的有限元模型对比证明模型有效。在COMSOL模型的基础上讨论了单层壳体背衬和双层壳体背衬条件下的覆盖层的吸声性能并比较了在双层壳体背衬条件下不同空腔结构的吸声性能。结果表明：单层壳体背衬条件下,随着钢背衬厚度增大,吸声波峰向低频移动但峰值变小;两层壳体的水层厚度增大,波峰向低频移动,波峰渐渐增多,峰值减小;在非耐压壳体厚度增大时,三种厚度情况下的吸声系数曲线大致相同说明外壳厚度对于吸声系数的影响很小;圆柱型空腔在低频表现稍好一些,而椭球型空腔在整体表现均好于其余两种情况。     

排导系统格栅倾角研究

为减少高速射流对排导系统底部的冲击，在排导系统内增设了格栅。格栅的倾角度对排导系统的排导效果具有重要影响。对导流格栅的倾角进行了详细研究，以了解格栅倾角对排导系统的影响。     

颗粒浓度对声屏蔽装置吸声性能的影响

吸声一直是声学界研究的热点问题,声屏蔽装置是一种有效的水下噪声吸收装置。针对声屏蔽装置的声散射特性进行了分析,采用吸声颗粒悬浮层作为研究对象,对吸声悬浮层的衰减系数进行探讨,重点讨论了不同浓度的悬浮层对不同频率声波的吸声系数的影响。针对稀浓悬浮层,采用考虑颗粒之间影响和不考虑颗粒之间影响2种方式进行了理论分析与计算,分...