Fault diagnosis of marine diesel engine intake and exhaust system based on dynamic feature fusion北大核心CSCD

[目的]船舶系统由多设备的复杂机构组成,各组件参数具有动态性和非线性的特点,所以故障诊断过程复杂。为提高诊断效率,提出一种动态特征融合方法。[方法]利用分形理论、动态理论及核主元分析(KPCA)法对系统状态数据进行重构、映射及筛选,得到主元特征数据矩阵,求得平方预测误差(SPE)及相应的控制限,构建出基于船舶柴油机进排气系统健康数据的离线监测模型,利用该模型对系统进行故障诊断分析。为验证模型的有效性,选取某船舶柴油机进排气系统的故障数据进行验证分析。[结果]结果表明,动态特征融合分析方法可有效实现对系统动态非线性状态数据的精确分析,实现对系统故障的高效分析和诊断。与KPCA及支持向量机(SVM)方法相比,所提方法具有更好的故障诊断性能。[结论]该方法可实现船舶柴油机进排气系统故障的检测和诊断,提升系统运行的可靠性和安全性。     

基于CFD的螺旋桨侧斜分布的影响

作为特种船舶高速推进装置的大侧斜螺旋桨,凭借其侧斜角较大的特殊结构导致由螺旋桨引起的轴承力和表面力特性减小,这对于提升推进器的推进性能以及效率性能有着重大意义。采用基于RANS方程的CFD数值模拟方法,对某五叶大侧斜螺旋桨(侧斜角度为55°)进行水动力学仿真并与水池试验结果对比,结果显示仿真结果具备可靠性与精确性。以大侧斜螺旋桨的侧斜分布为变量,并以原型桨为基础且只改变其侧斜分布而建立3个大侧斜螺旋桨模型,侧斜角度分别为40°、50°和60°。然后,对3个不同侧斜角度的大侧斜螺旋桨进行了定常敞水特性水动力学仿真实验。实验结果表明,随着螺旋桨侧斜角度的增大,螺旋桨的推进性能和高效性能都有所提升。     

一种新型船舶风光互补发电系统的配置方法

风光等清洁能源已越来越多的应用到船舶中。船舶风光互补辅助发电系统在设计时,往往依传统经验对风力发电机、太阳能板和蓄电池之间进行数量及参数的配置,势必会造成系统配置不合理、运行效率低的问题。为了更精准的在系统各个部件之间进行配置,从节约成本的角度出发,通过建立风力发电机和太阳能板的数学模型,采用改进遗传算法对船舶风光互补辅助发电系统各个部件在数量和参数上进行优化配置,并对配置算法进行仿真验证,极大地提高了系统的运行效率,节约了系统初始成本和维护成本,为船舶风光互补辅助发电系统的设计提供了一种有效的解决方案。     

国内煤炭运输船拆除克令吊的探讨

克令吊是为方便散货船装卸货,提高揽货能力而设置的。一般在东南亚等国装货时用途较多。国内煤炭港口装卸货设施先进,克令吊失去了使用价值。克令吊的布置影响了瞭望视线,提高了船舶重心和横向受风面积,对船舶航行安全存在不利影响。克令吊的自重影响了船舶装货,同时导致油耗增加,不利于船舶能效。对于国内煤炭运输船舶拆除克令吊是一个较好的选择。     

船、机、桨动力耦合可视化系统设计与实现

为了实现船、机、桨之间匹配关系的可视化及实现MATLAB在船舶动力系统计算中的应用,基于船、机、桨动力匹配关系,利用向量计算方法在Simulink平台设计了一套船、机、桨瞬态仿真系统,并在MATLAB GUI中设计了可视化仿真控制台.系统中,基于S函数对Simulink模块进行了二次开发,增强了数值关系的表现效果.仿真系统正确地预测了船、机、桨匹配中各个参数的变化趋势,并且可有效地帮助轮机管理人员理解船、机、桨之间的复杂耦合关系.     

船舶主机选型对EEDI的影响

船舶能效设计指数(EEDI)是衡量船舶CO2排放水平的指标,其实施后对船舶设计、建造提出了更高的要求。以82 000 DWT散货船为例,从船舶动力装置设计的角度,计算分析柴油机"功率储备"、"减额输出"、"电控技术"及"螺旋桨直径"等选型因素对船舶EEDI指数产生的影响,为船舶动力装置设计、选型提供参考和指导。     

水面自主船舶技术发展路径

工业4.0背景下,船舶自主化航行是水路运输工具变革的重要趋势。本文首先详细介绍了世界范围内水面自主船舶(MASS)的主要研究项目发展路径及当前的研究现状。然后分析了MASS研发的关键技术,如通讯、航路设计及优化、智能避障等。针对MASS的快速发展,指出了当前面临的困难与挑战。最后针对法律及法规等配套体系的完善提出展望。