基于Fluent的压载水UV杀菌装置的优化及仿真

紫外线(UV)杀菌技术作为一种高效、安全、经济的压载水处理技术,被广泛应用于跨洋运输船舶压载水处理领域中。由于紫外辐照时间是影响压载水UV装置杀菌效果的重要因素之一,因此论文提出对UV杀菌装置的进口和出口分别添加导流叶片,来优化杀菌装置腔体内的流场分布,改善粒子辐照剂量均匀性的处置。建立紫外辐照强度、粒子辐照剂量和耦合流体流动的数值计算模型,利用该模型对工业尺寸的UV杀菌装置进行了模拟计算。采用Fluent软件对优化后的UV杀菌装置进行模拟计算,结果显示,经过优化的杀菌装置在紫外总功率没有增加的情况下,粒子受到的紫外辐照平均剂量增长了20.5%,极大地提高了UV杀菌装置的处理效果。     

国内压载水管理系统产品介绍(四)

正蓝天BSKY~(TM)压载水管理系统为无锡蓝天电子股份有限公司采用国际首创的EPT(强化物理处理)技术,结合水力旋流分离器、超声波预过滤器(US)和紫外线模块(UV),使用纯物理方法对压载水进行处理。滤除压载水中的沉淀物,如泥沙和海洋浮游生物,有效地对有害水生物和病菌进行灭火杀菌。符合IMO、USCG、美国加州和纽约州排放标准。     

UV US的压载水杀菌器实验装置设计与实验分析

针对压载水携带有害微生物所造成的危害日益严重,在分析了紫外线协同超声波杀菌技术的可行性的基础上,对杀菌装置进行了设计,其中包括灯管的选型、紫外线照射剂量的计算、筒体的设计、超声波功率和频率的设计、超声波换能器的选型等。通过灭活藻类实验、分析杀菌效果,验证了该技术在处理压载水方面的可行性。     

船舶压载水处理装置系统设计

以2 650 DWT化学品船为对象,就满足国际海事组织的《国际船舶压载水和沉积物管理与控制公约》G8准则的压载水处理装置及系统进行了研究,研发了1套过滤精度为50μm,中心照度计量为40 000μJ/cm2的200 m3/h处理能力的压载水紫外杀菌装置。给出了过滤器流速及处理装置紫外线剂量的计算方法,并设计了以PLC为控制核心,由组态软件开发的触摸屏上人机交互窗口为操纵界面的管理系统。介绍了4种工况下压载水处理装置工作原理及阀门遥控的方案。比较了紫外线与其他杀菌方式的优劣。结果表明,该装置的开发能满足公约提出的对海洋微生物的控制要求,是一种高效低耗值得推广的系统。     

压载水处理UV模块的CFD数值模拟及实验研究

针对船舶压载水系统对紫外（UV）杀菌器腔体设计技术水平要求高的特点,应用计算流体动力学（CFD）方法对UV杀菌器中压载水的杀菌过程建立数值模拟模型,并以300 m3/h处理量的UV杀菌器为对象,对其内部流场进行了模拟计算,重点对水力、辐射、剂量进行了模拟分析,获得了腔体内辐射剂量分布情况,并通过生物实验来检测实验装置是否满足IMO标准。     

船舶压载水UV处理装置的设计与仿真

针对船舶压载水排放要求,结合当前船舶压载水处理技术,采用紫外技术设计处理量为200 m3/h的压载水装置.基于紫外线的工作原理,设计了新型UV压载水处理装置,其中包括灯管的选择、腔体结构的设计和紫外线辐照强度、剂量的计算等.采用Fluent软件分别对新型与原型UV装置内的流场分布、流体过流时间进行数值模拟;分别采用Fluent和Matlab软件对装置内的紫外辐照强度和辐照剂量进行仿真模拟,并将模拟结果进行对比分析.模拟结果显示,新型UV装置内的流体过流时间与辐射剂量较原型装置均有所增加;与Fluent软件相比较,Matlab软件能够精确计算装置内各点的UV强度与剂量,且模拟过程更加简便,对UV装置展开深入的研究提供了一种定量分析的新方法.     

游艇燃料电池混合动力系统的模糊逻辑控制策略研究

文章针对内河及湖泊小型游艇,采用燃料电池和蓄电池组并联结构作为游艇混合动力系统,设计相应的模糊逻辑控制策略对能量进行管理,运用MATLAB/Simulink软件搭建燃料电池游艇混合动力系统及模糊逻辑控制器的仿真模型。仿真结果表明,混合动力系统及其模糊逻辑控制策略能够实现游艇航行中的能量控制,并且满足节能减排的要求。     

压载水管理系统的探讨

本文简要介绍了有关压载水管理系统公约以及压载水管理现状,在此基础上,着重介绍了目前已取得型式认可的压载水处理装置的工作原理,比较了各装置的优缺点,就装置发展趋势和选择提出了若干意见。     

压载水UV处理装置优化设计及实验研究

IMO制定的压载水处理D2标准已对颗粒物和细菌及微生物的数量等做了明确的规定,利用紫外线杀菌具有高效、洁净、方便的特点。提出了对原有的UV处理装置内增加了进出口导流板和筒体内平面导流板,它改善了UV处理装置内的流场分布和辐照剂量的均匀性。模拟结果显示,优化后的装置它的平均流速为1.18m/s,低于原先的2.43m/s平均流速,使辐照时间增加了1.030s,辐照剂量呈正态分布。通过生物实验测试,验证了优化后的装置能将10~50μm生物数量控制为平均0.02cfu/ml,50μm以上生物数量控制为2.33cfu/m3。在紫外灯管数量及功率未增加情况下,它节约了处理时的能耗,达到了理想的杀菌效果。     

基于Labview和PLC的船舶压载水控制系统

针对国际海事组织关于压载水只有经过处理达到相关标准才能排放的规定,本文介绍一种满足国际海事组织的《国际船舶压载水和沉积物管理与控制公约》G8准则要求的船舶压载水处理装置管理系统的组成及原理。设计一套船舶压载水处理装置控制系统,将Labview和PLC的数据通信技术应用到船舶压载水处理控制系统当中。开展船舶压载水系统控制理论的分析,建立Labview和PLC之间的数据通信关系,给出基于Lavview和PLC的船舶压载水控制系统的设计方法,详细介绍控制系统的设计思路、组成和实现方法,并对其与现有压载水处理系统的嵌入性应用进行分析。压载水处理效果经岸基试验结果表明,系统具有良好的软件交互界面,编程简单,控制效果良好,处理效果达到相关标准,具有实际应用价值。     

基于模糊故障树的压载水系统可靠性分析

文中以船舶压载水系统为研究对象,建立压载水调驳不成功为顶事件,运用模糊集合理论建立的故障树,并进行了可靠性计算与分析。继而对压栽水系统进行优化,并对优化后的系统进行模糊计算。计算结果表明优化后的压栽水系统具有更高的可靠性。     

基于知识融合的船舶能耗决策支持系统

在建立船舶能耗评价模型基础上,针对能耗影响因素众多,提出了基于知识融合的船舶能耗决策支持系统的研究。以船舶能耗为对象,应用系统辨识理论,建立重点设备能耗模型库;以方法、经验和案例为基础,建立船舶能耗知识库;融合模型库、知识库、关系数据库等多源知识,建立船舶能耗评价与决策支持系统。以实现船舶航运管理、船舶操纵控制、航线设计以及船舶设计等各个过程的决策支持。     

混合动力电动船舶模糊逻辑控制策略

混合动力电动船舶对于纯电动船舶具有较好的续航能力,适用于航线较长且具有随机性的船舶工况,同时对于工程作业船舶工况其可以降低柴油发电机为动力的工程作业船舶柴油机功率,减少燃油消耗与排放。本文分析了上述两种不同船舶工况特点,并针对该工况采用串联式混合动力结构作为船舶动力系统结构并根据工况需求设计了相应的模糊逻辑控制策略。运用MATLAB/Simulink搭建了系统仿真模型,仿真结果表明,所设计串联式混合动力系统及其模糊逻辑控制策略能够在上述两种船舶工况下实现控制要求。     

Energy efficiency optimization analysis of fuel cell/lithium battery hybrid ship based on whale optimization algorithm北大核心CSCD

[目的]为提升船舶的能源利用率,对多因素影响下的燃料电池/锂电池混合动力船舶能效优化方法进行分析。[方法]基于Matlab/Simulink仿真建模软件,建立对象船舶的能效仿真模型,研究通航环境要素对船舶能效的影响。考虑动力源特性和船舶功率需求,提出基于模糊逻辑的功率分配策略,以优化系统能量流动。然后在此基础上,以系统总能耗最低为优化目标,建立考虑多因素的船舶航速非线性优化模型,采用鲸鱼优化算法开展优化模型动态寻优,并进行不同航行方法和航行时间约束下的能效优化分析。[结果]结果显示,在总航行时间不变的情况下,采用所提的考虑多因素的船舶能效优化方法可以降低船舶5.04%的总能耗和13.16%的燃料电池氢气总消耗。[结论]所述方法对船舶节能减排具有积极的作用,同时对提高船舶续航力和经济性具有重要意义。     

燃料电池船舶复合供能系统控制策略设计与仿真

针对燃料电池船舶复合供能系统中的燃料电池功率波动问题和储能单元电池荷电状态（State of Charge,SOC）极端分化问题,依据系统拓扑结构,提出基于负载功率频率分解与模糊逻辑控制法相结合的复合供能系统控制策略设计。采用实例仿真验证该设计的优势。结果表明,该设计可有效保持燃料电池输出功率平滑,对储能单元SOC具有良好的均衡控制效果。     

船舶综合电力系统的能量管理控制系统与全数字仿真研究

近年来,电能逐渐取代传统动力成为船舶的主要推进能源。作为船舶综合电力系统的核心部分之一,船舶综合电力系统的能量管理控制策略设计及其仿真研究得到越来越多的关注。首先,本文从经济性的角度,设计了船舶能量管理系统的控制策略;其次,本文引入储能单元,利用其灵活性强和响应速度快等优点并结合能量管理控制策略减小负荷波动对电网的影响;最后,为验证能量管理控制策略的功能与有效性,建立综合电力系统简化模型。仿真结果表明,采用本文提出的能量管理控制策略可以使机组运行在最佳油耗范围内,并且提出的简化仿真模型可以验证能量管理系统控制策略的功能。     

基于PAC的可控被动式减摇水舱控制系统设计

根据可控被动式减摇水舱的基本原理和工作特点,分析气动系统原理,设计控制策略、PAC外部接线、I/O逻辑表、程序控制流程等,实现了可控被动式减摇水舱的水阀—气阀联合控制。该系统具有能耗低、噪音小、寿命长、可靠性好、操作容易等特点。     

船用液货控制系统设计

介绍了一种液货船的计算机集成控制系统架构。该架构将液货船液货系统和压载控制纳入统一的智能化管理平台中,实现了液货船的高度智能化。     

针对海淡水交替港口的火车滚装船压载水处理系统

针对某火车滚装船航线港口水质较差、泥沙较多且每年出现海淡水交替等特殊情况,选择电解式压载水处理装置和可添加高盐度海水的压载水处理系统.采用排除法分析并确认该船压载水处理装置选型和相关压载水处理系统设计修改优化,使该船实现在海水港口或浑浊的淡水港口进行即压即排的压载水作业,为今后可能的后续船或类似船型的压载水处理系统设计...     

一种新型船舶压载水管理系统的设计

本文设计一套压载水管理系统,该系统能方便地进行液位遥测和阀门遥控,友好地实现对船舶压载水的监测和管理。论文介绍了计算机工作站的结构和基于Usual Basic的软件功能．