VLCC风帆船航态及负荷变化对推进因子的影响研究

文章针对一条VLCC风帆助推船舶开展水池快速性模型试验研究,通过开展直航、系列变漂角、系列变舵角等工况的模型阻力和变负荷自航试验,研究船舶在风帆助航工况下由于航行姿态和螺旋桨负荷变化引起推进效率的变化规律.基于系列变漂角、变舵角的试验分析结果,开展了船舶自航因子的统计回归分析,据此可开展VLCC风帆助推船在特定航行工况的节能收益评估.论文研究表明:该VLCC船舶航态及航行负荷变化对船后推进因子和推进效率影响有其规律性;本文开展的试验研究和分析方法可对此类风帆助推船舶的节能收益进行定量评估.     

大型漂浮装置非线性横摇特性研究

本文利用大型漂浮装置作为船载系统设备的横摇试验平台,通过建立和分析含非线性阻尼、恢复力矩及外部驱动作用的非线性横摇运动模型,获得了装置在较大幅角和周期范围内的非线性横摇运动特性及施加的外部驱动作用规律,结果还表明阻尼作用下平台存在加减速行程时间差,增大幅角、减小周期均显著增加阻尼及驱动功率,而调高横稳心高可降低驱动功率。本文研究可为漂浮装置运行及设备试验提供依据。     

环保混合动力汽车运输船6月面世

日本航商日前公布最新混合动力汽车运输船的外形和基本设计,预计该船于2012年6月完工。该船配备环保混合电力供应系统,设在顶层甲板的太阳能电池板结合锂离子电池的储存能力,可产生160kW电力,相当于其他船舶该系统的10倍,号称全球最强。航行时,太阳能电池板和柴油机共同提供推进力,能减少CO2排放;停泊时,锂离子电池为船舶提供电力,甚至可能做到零碳排放。     

圆弧型风帆空气动力性能的试验研究

为了节能的需要,在现代船舶上采用风帆推进装置的方案又被重新提出。在国外,已成功地发展了机主帆副的船舶(或称风帆助航节能船舶)。据统计,由于利用风帆而得到的节能效果约15％左右,每平方米帆面积平均获得的功率约0.3～0.4马力,我国也已开展这方面的研究工作,并准备用之于实船。 本文结合有关任务,对圆弧型风帆的流体动力性能进行了试验研究,探讨风帆的形式及参数等对空气动力性能的影响。文中给出的资料可供设计风帆时计算推力、横向力及编制风帆自动控制程序之用。     

风帆助航模式主机功率等参数的计算方法

从分析风帆助航对螺旋桨特性的影响入手,导出风帆助航模式主机功率、转速和效率的计算方法,并以某船参数演算证明实际可行且简单,可供进一步定量研究风帆助航船帆、机、桨等的配合和控制参考.     

基于CFD的风帆助航船阻力特性研究

现有关于风帆船的研究大多针对帆型的优化,而对风帆助航船阻力特性的研究相对较少.文中以风帆助航船的阻力预报为研究背景,利用数值模拟软件STAR CCM+,对风帆船的阻力特性进行模拟研究.首先,选取椭圆弧形风帆,利用重叠网格技术模拟计算出不同风向、不同几何攻角下的风帆受力情况.然后,将帆与船作为一个整体,应用VOF方法对不同风向、不同漂角下风帆船的阻力性能进行预报.在研究中得到了不同风向下获得较好助推性能所对应的几何攻角;发现了船舶阻力随漂角的增大而增大,且增大的幅度越来越大;得出了该风帆船在设计航速下,通过风帆角度的调整可使阻力减少23.3%.     

大功率海工辅助船混合推进装置应用技术研究

柴油机作为船舶的主推进动力已传承了近百年,随着电力推进系统的问世,其操纵的可靠性、安全性和环境保护等方面的优点是无可匹敌的。大功率海工辅助船推进动力装置的合理配置,既要考虑经济和实用,又要保证技术先进。通过不同配置的动力装置在深远海大功率三用工作船执行各种作业任务对应工况的运行过程,逐一比较其技术性能。由此证明柴电混合推进装置的配合适用于深水多功能大功率三用工作船的多种作业需求,其技术指标优于常规单纯柴油机驱动螺旋桨和常规电力推进装置。     

基于Femap的风帆基座局部强度分析

以上海海事大学教学实习船"育明"轮为对象,研究船舶加装风帆装置的船体结构强度问题,通过局部加强风帆基座和船体连接部分来保证风帆安装部位的结构稳定性。利用Solidworks和Femap软件建立了风帆基座和船体的有限元模型,计算得到该模型在10级风载荷下受风角度从0°~60°的应力和应变。最终结果表明,在10级风载荷下,该船风帆基座和局部加强后的船体的强度符合要求。     

航运安全与防污

日本邮船研发新型滚装船 日本邮船（NYK）提出环保意识的冷冻地球“CoolEarth”计划的第一阶段正式启动。公司拨出经费700亿日元，为了经由提高发动机效能、改进船体线型、使用燃料电池、应用“水下空气洞”技术、安装太阳能电池板、改善螺旋桨管理、利用风力等一系列措施，大幅减少二氧化碳排放。该项计划是在一艘汽车运输船的甲板上安装太阳能电池板，328块电池板将占超过该船甲板面积的25％。     

印度首艘太阳能动力渡船“Aditya”号下水

正近日,印度首艘太阳能动力渡船"Aditya"号在印度西南部喀拉拉邦下水。"Aditya"号长20 m,高3.7 m,宽7 m,航速7.5 kn,由玻璃纤维制成而非木材或钢铁。该船顶部安装了78块太阳能电池板,与2台20 kW电动机连接生产太阳能动力和电力。该船还安装了700 kg锂离子电池,总容量为50 kW·h。     

基于三维激光扫描技术的大型升船装置船厢姿态分析

文章针对升船装置船厢姿态变化的问题,提出基于三维激光扫描技术的船厢姿态测量方案,选用Trimble SX10三维激光扫描仪,采集升船装置船厢底面的点云数据。后期通过Trimble Realworks软件处理数据,得到升船装置船厢横梁的点云模型,分析船厢位置和装载船舶对船厢姿态的影响。结果表明,当船厢位于下游停靠位置且空载时,横梁表面凹凸不平,呈现中间凸起两侧凹陷的拱形,船厢上下游闸门两端高度相同,在面对船厢下游闸门的方向,左侧比右侧高;不同的船厢停靠位置和是否装载船舶,都会导致姿态的改变。     

船舶动力定位系统滤波器的设计与研究

建立了船低频数学模型，对高频实验数据采用周期图法进行了功率估计，并根据功率谰估曲线建立了船高频数学模型，据此设计的有限冲激滤波器和最优估计滤波器已应用在某船动力定位系统中，效果良好。     

印度开发C^4I网络

在悉尼港海上,有一种叫“太阳水手”的船,船体呈流线形,背着4块像帆一样的东西,航行时无声无息无污染,被称为最“干净”的轮渡。 这其实是一种太阳能帆船。该船可以综合利用太阳、风、电池和柴油等4种动力形式。船背上那4块像帆一样的东西被称为“太阳翼”,其实是玻璃纤维制成的太阳能电池板。它可以高效率地吸收、转化太阳能,并以此为动力带动渡船航行;此外它还能起到帆的作用,使船在风的推动下前     

MOL完成“零排放”绿色汽车运输船设计

"ISHIN-I"号汽车运输船预计明年6月在神户船厂下水试航。该船在上层甲板表面覆盖了太阳能电池板,功率达160KW,是其他船舶电力系统的10倍多。船舶航行时,产生的电能将储存在锂电池中,在船靠泊时为船上系统进行供电。     

柴油电力助推驱动装置

德国西门子公司利用其生产轴带发电机中获得的经验开发了一种新型的柴油电力助推驱动装置，并首次运用于丹麦船东Maersk订造的集装箱船上，该公司向奥登斯造船厂订了九条超巴拿马型集装箱船，这种柴油电力助推驱动装置装在该系列船的第七艘上。西门子宣称，装上柴油电力助推驱动装置后等于主机增加一个缸的功率，而丝毫不影响载货量。     

以太阳能为动力的游艇

荷兰一家公司制造了一种以太阳能为动力的游艇。艇身为双体型，双体之间铺设有4至6块太阳能电池板，产生的电力驱动电动机运行。电能可储存到蓄电池备用。     

纯太阳能动力船完成环球首航

前不久,世界纯太阳能动力的最大的"Turanor PlanetSola"号巡航到摩纳哥的赫尔克里港口,完成了世界第一个100%太阳能动力船的世界环游。这艘长31 m的双体船,有高效的船体设计,配备537 m~2太阳能电池板和6块锂离子可充电电池,推进包额定功率93 KW,最高航速14 kn。该船是瑞士Raphael Domjan的心血结晶,基于儒勒·凡尔纳小说的启发,2004年春提出设想,后在德国的Knierim Yachtbau     

3800车汽车滚装船太阳能光伏系统研发设计

汽车滚装船由于具有大面积的露天甲板,因而在太阳能光伏的应用方面有着天然优势.介绍了几种太阳能光伏系统应用的常见类型,并针对3800车汽车滚装船太阳能光伏系统的研发设计,分析了该船太阳能光伏系统构架、太阳能电池板及光伏蓄电池的选型等.对太阳能板在露天甲板的布置原则也做了详细介绍,为太阳能光伏在船舶上的应用设计提供参考.     

船舶姿态测量信号采集系统

针对传统的船舶姿态测量信号采集系统存在的采集精度低、信号响应时间长等缺点,提出船舶姿态测量信号采集系统设计。首先,通过信号感应模块、信号转换模块和信号汇总模块,对信号采集系统的总体框架进行设计;然后,根据总体框架,通过加速度传感器、倾斜角传感器、变压器、电压/电流转换器和RDC芯片等完成系统的硬件设计,通过对倾斜角的正弦信号和余弦信号转换,对加速度进行电压/电流信号转换,实现船舶姿态测量信号采集系统的软件设计,至此完成船舶姿态测量信号采集系统设计。实验结果表明,与传统的船舶姿态测量信号采集系统相比,提出的船舶姿态测量信号采集系统的采集精度更高,其采集误差可减少2.4°,对信号的响应时间可减少350 ms左右。     

中国沿海风帆助航节能的潜力

本文从船舶安装风帆后的受力分析出发，建立了风帆助航节能计算的数学模型。结合我国沿海各主要航线所经海域的全年风向风力资源统计资料，以及现代矩形层流硬帆的试验数据，编制了计算机程序，得到航线上各统计区海域每平方米风面积所能获得的功率增益，从而可以了解中国沿海风帆助航节能的潜力。本文也可作为风帆助航船初步设计时，确定风帆主尺度的依据。