气动注水喷气推进式快艇关键技术研究

船舶喷射推进装置经历了早期的喷射推进、液压推进、间歇性喷水推进、底板式喷水推进等演变,目前作为一种高效绿色的推进方式,在高性能舰艇上获得普遍应用。本文研究了喷气推进装置的运动状态和特性,基于喷气推进装置的运动学和动力学模型,对其驱动和控制的关键技术进行了深入有效的分析,以一艘快艇为研究对象,设计了适合于快艇喷气推进装置的控制系统和驱动系统,利用数值水池进行推进性能分析,本研究对高性能舰艇推进技术发展及应用具有一定参考价值。     

舰船全电力推进系统模拟研究

介绍了舰船全电力推进系统的优点、典型国外电力推进系统和我校建 船舰电力推进模拟研究系统的组成及其工作原理。重点研究了螺旋奖负载模拟装置的硬件组成、相关的计算及控制方法。在此基础上，对采用电力推进舰船的运动进行了半物理仿真，取得了较好的效果。     

48/60CR主机喷射单元失控的诊断与解决策略

为了降低船舶海上航行风险,以MAN公司先进的48/60CR主推进装置为例,对该共轨喷射系统在海上大风浪航行中,突发喷射控制系统故障,进行了过程描述,提出了高压共轨喷射系统紧急分析诊断方案,解决了高压共轨喷射控制单元失控的问题,为共轨主机的类似问题提供了解决思路与方法,实现了快速定位的参照。实践经验表明,该方法可以有效提高解决问题的效率,增强船舶海上航行的安全性,对该类型问题具有重要的现实指导意义。     

船用冷库新型压缩——喷射制冷循环的实验研究

此文阐述了自行研制的船舶冷库新型压缩－－喷射制冷循环实验装置组成及其设计要点，并用该实验系统与原循环系统进行了对比实验，用实验数据验证了新型压缩－－喷射制冷循环的压缩机工作性能、单位制冷量、单位容积制冷量、制冷系统等都有较大程度的提高，为进一步在实船上应用提供参考。     

51800t成品油轮7RT-flex50主机特点

本文根据我公司新建51800t成品油轮主推进装置设计特点，对该船新型7RT-flex50主柴油机电控燃油共轨喷射技术的设计特点进行介绍。     

基于神经网络的水下机器人运动预测控制方法

将神经网络和模糊理论应用于水下机器人运动规划和控制中，提出了能实现模拟控制规则的基于强化学习的自学习和自调整的规划算法，设计了水下机器人实时运动规划器结构以及规划器操作过程，提出了基于预测模糊控制进行水下机器人运动控制的方法。在计算机仿真状态下，实现了对水下机器人这一复杂非线性系统的预测控制，仿真实验结果验证了本文所提的方法的有效性。     

舰船推进电机及螺旋桨负载模拟系统研究

当前舰船电力推进替代传统的柴油机推进已成为发展趋势,本文介绍了一种能同时模拟推进电机及螺旋桨负载特性的舰船电力推进模拟系统。首先设计了电力推进模拟系统,提出了它的控制策略;其次提出了模拟直流推进电机的设计依据,并进行了模拟直流推进电机的设计;然后介绍了2种模拟螺旋桨负载计算模型;进一步介绍了系统硬件和控制软件;最后用PSIM仿真软件和模拟装置对推进电机和螺旋桨负载在各种工况下的特性进行对比实验。实验结果表明,上述电机设计方法和系统控制策略是正确的,该电力推进模拟系统能可靠运行。     

基于PLC和触摸屏的船舶电力推进监控装置设计

为提高船舶电力推进的控制质量与安全可靠性,设计了基于施耐德M340 PLC和XBTGT7340触摸屏的电力推进系统监控装置.装置的硬件方面,以Modbus现场总线技术为基础,运用ATV61变频器实施推进电机控制,运用PM850和ION7650两种电力参数检测仪表实施推进系统监视.装置的软件方面,在完成现场总线通讯、推进系统故障报警编程的基础上,鉴于船舶航行海况等因素对于推进系统安全运行的巨大影响,设计了转速/转矩联合的控制方式和两种控制方式进行无扰动切换的逻辑功能.装置制作完成后进行的推进电机控制实验表明,其功能可以满足船舶电力推进监控的主要要求.     

应用于船舶的电力推进驱动装置设计

电力推进系统具有稳定性强、机动性好和推进功率高的特点,在船舶领域得到越来越多的应用。本文对电力推进系统的电力驱动模拟装置在船舶上的应用展开研究,对电力驱动装置的各个部件进行设计,并对推进电机采用的永磁同步电机控制方式进行研究。在直接转矩控制的基础上,采用空间矢量调制的直接转矩控制技术对其进行控制,并利用Matlab软件搭建仿真模型。仿真结果表明,采用空间电压矢量调制直接转矩控制方式可实现较快的响应速度和较高的稳定性。     

水下弹性储能推进装置电液伺服控制阀数学模型

水下弹性储能推进装置是一种新颖的推进装置，具有结构简单、成本低、噪声很小等显著优点，非常适合装备我国的船舶。作为控制储存在弹性体中的能量按特定规律进行释放的关键组件，控制阀的开启过程的精确控制是研制水下弹性储能推进装置时必须解决的一个技术难点。本文对水下弹性储能推进装置电液伺服控制阀的数学模型进行了研究。     

主推进系统陆上模拟联调装置设计与实现

从国内外船舶推进装置的数字仿真研究现状出发,设计了一套用于船舶主推进装置监控系统陆上调试的半实物、半模拟实时仿真系统(简称陆上模拟联调装置)。即以计算机实时仿真代替实际的主推进装置,设置它的所有接口与实船相同,作为监控系统的被控对象,用这套模拟装置对监控系统进行设计验证和功能调试,以及验证主推进装置与监控系统之间的接口关系。陆上模拟联调装置最终成功地完成了上海船舶运输科学研究所承接的某船主推进装置监控系统的出厂调试。     

耙吸挖泥船艏喷轨迹曲线及流场特性的数值模拟

通过CFD数值模拟方法模拟了耙吸挖泥船艏喷不同工况时的喷射轨迹曲线及流场特性,得到了不同工况下的艏喷喷射距离及流场特征,对比数值结果与施工现场测量结果,显示数值模拟结果与现场试验结果基本相符,数值模拟基本可以预测艏喷的喷射距离和流动特征。在此基础上,对艏喷轨迹线和喷射距离的影响因素进行了分析,结果表明：45°喷角比30°喷角喷射距离要远,但是30°喷角有利于回淤与流失量的控制。因此在不同的施工阶段,可调整喷射角度,达到最佳施工效果。     

船舶综合电力推进与监控实验系统的设计与实现

介绍了船舶综合电力推进物理仿真实验系统的组成.重点阐述了推进分系统和监控分系统的组成及其工作原理;并介绍了为考核推进分系统的性能而构建的螺旋桨负载模拟装置的硬件组成、模型的构建方法;最后给出了对船舶电力推进系统的运行工况进行的物理仿真结果和实验波形.实验结果表明该系统达到了设计的要求.     

晃荡模拟平台控制系统设计

针对开环控制的晃荡模拟平台在控制功能和控制精度方面存在的问题,根据机电一体化自动控制的思想,主要设计一个晃荡模拟平台的信号输出控制系统,利用PLC直接控制电液比例阀,传感器反馈数据进行自动调节,实现闭环控制。通过晃荡模拟试验结果表明,能够克服当前该装置控制功能单一、控制精度和灵敏度低的缺点,且可以采集相关的实验参数,满足多种复杂晃荡实验的要求,对今后船舶液货舱晃荡实验有重要的指导意义。     

基于PLC的舰船冷藏装置改进设计

针对目前舰船广泛采用的接触器控制电路存在结构复杂、可靠性差等缺陷,为完善其功能,本文采用PLC控制,改进设计冷藏控制系统,并进行了装置模拟运行实验,简化了系统结构,扩展了装置功能,提升了控制的自动化程度。     

喷水推进船获流区流场数值模拟

喷水推进是一种特种推进技术，利用吸入与喷出水流的动量差产生推力。在考察船体对喷水推进系统的作用时，通常需要获取进水口前方获流区的动量通量。利用CFD方法对一艘喷水推进三体船模型的自航性能进行模拟，考察船体纵倾、升沉和自由面的影响。采用流量边界条件法对泵的喷射作用进行简化，可提高计算效率。通过流线确定获流区形状，考察获流区进流的动量、动能和边界层影响系数，并与模型试验结果进行比较。在此基础上，对某四泵喷水推进船获流区流场进行数值模拟，考察进速比和流道进口特征对获流区的影响，为四泵喷水推进船舶的设计提供支撑。     

现代喷水推进装置的演变

现代喷水推进装置已有340多年的历史,其演变过程主要经历了早期的喷射推进、液压泵推进、间歇性喷水推进、底板式喷水推进、尾板式喷水推进和外挂式喷水推进等几种类型,文中对各种类型喷水推进装置作了简要介绍;列举了喷水推进在现代各国舰船上的应用;最后归纳了喷水推进装置应用的特点,并就其未来的发展作了展望。     

船舶液压舵机模拟装置的设计与实现

文章分析了船舶泵控型液压舵机工作原理，提出了基于PLC控制的船舶液压舵机仿真模拟装置。根据船舶液压舵机转舵的实际过程，经过深入分析设计了模拟装置的PLC接线图和对应的PLC程序，开发了基于“物理仿真+硬件模拟系统”的仿真方法的船舶液压舵机实时仿真模拟控制装置，为液压舵机的教学提供了多元化的方式，实现了对船舶液压舵机进行实时有效的控制模拟，还可以实现船舶液压舵机系统的动态仿真和操作响应等多种功能。     

射流式海底管道挖沟机喷嘴选型及布置研究

水力喷射式挖沟机进行海底管道挖沟时,处于挖沟机不同位置、不同朝向的喷嘴功能不同,影响挖沟效率的主要是喷射臂向前喷射的喷嘴和两臂相向喷射的喷嘴;不同地质情况下,喷嘴选型的不同对射流破土的影响不同;布置喷嘴时,相邻喷嘴的间距会影响射流是否发生干涉、射流破土覆盖范围等。因此,合理选型和布置喷嘴,对于提高挖沟机的工作效率十分必要。本文通过理论分析、数值模拟及实验等对不同地质情况下的主喷射臂向前喷射和相向喷射的喷嘴选型和布置进行分析,形成喷嘴选型建议。采用数值模拟和试验等方法,揭示相邻喷嘴射流的喷射和破土的干扰问题及最大间距。     

气体FPSO上部模块火灾场景数值分析

针对火灾情况下的温度变化问题，以气体FPSO平台为例，选取该海域常见海况，研究不同风速、风向下的喷射火模拟。采用基于流体动力学（CFD）的火灾动态模拟（FDS）软件进行喷射火模拟，研究喷射火场景下平台上部模块的火场及温度场分布规律，并探寻不同风速、风向对火场的分布规律影响。对火焰形态进行研究发现，火焰沿风向飘移，当喷射火为垂直喷射火时，火焰作用于甲板上的面积与风速大小成反比。对温度场进行研究发现，温度场的分布与火焰的分布规则基本一致，甲板上的高温区域位于泄漏口上方甲板顺风向的位置，且风速越大，高温区域距离泄漏口在甲板投影的位置越远。由于风速大会加快结构与外界的热交换，因此，风速越大，甲板上的温度场面积越小，最高温度越低。模拟结果对于气体FPSO上部模块发生喷射火灾时的消防与救灾抢险具有指导意义。