风帆助航典型船舶选型及其应用对策研究

针对目前风帆助航系统船舶选型及其应用的问题,探讨了风帆助航典型船舶的选型原则,分析了风帆助航船舶主机及风帆助航系统的应用限制因素。研究结果表明：油船和散货船可作为安装风帆助航系统的典型船舶,风帆助航船舶的主机操纵与风帆操纵都应遵循一定的限制因素,为风帆助航系统的应用提供了理论指导。     

船舶用风帆自动控制系统研究

风能是一种重要的清洁能源,利用风力风帆协助船舶航行,逐步成为一种理想的船舶节能减排措施。传统搭载风帆的船舶,其风帆的升降和风帆迎风角的改变基本靠人工来完成,这样不仅对于船舶作业人员来说劳动强度大,而且当风向发送改变时不能迅速、自动改变风帆的迎风角,操作具有一定的迟滞性,而且不能较为有效的利用风能。为了克服原始人工操帆过程中存在的这些问题和不足,本文对船舶用风帆自动控制系统进行研究,分析风帆的空气动力性能和控制方法,得到最佳帆位角和最佳操帆曲线的方法。在此基础对系统进行原理性的设计。系统操作简单,当风向改变时能自动改变风帆的迎风角,实现最佳的操帆曲线,为船舶提供最大的推进力,达到节约人力和节省资源的目的。     

《船用硬质翼面帆评估与检验指南(2020)》发布

正《船用硬质翼面帆评估与检验指南》是CCS基于相关科研项目的研究成果,以及实船验证的经验,制定的适用于硬质翼型风帆助推装置的指南。《指南》为《绿色生态船舶规范》中的"风帆辅助推进系统"附加标志提供了审图和检验依据。《指南》包括5章内容,针对风帆助推船舶设计、风帆装置设计、制作和安装检验、风帆安全操作要求、风帆装置营运检验要求、风帆助推船舶EEDI验证要求等提出了安全性技术标准。     

高级曲面风帆助航系统与结构设计

随着自动化技术的发展,风帆助航系统在以下方向发展成为可能:①利用计算机实现对风帆的自适应操纵;②风帆与主动力装置的优化配合,以经济航速航行;③复杂型线风帆的操纵、应用和推广成为可能。风帆的型线设计在近代有着较大的改进,机翼形、组合翼型、圆弧形、圆筒型、百叶窗型、多翼面高升力型等。我校在前期针对圆弧型风帆的设计,通过对其流体动力特性的数值分析和风洞试验结果,在型线方面进行改进,分析了贝壳式迎风面中部卸载,并在卸载区域假设风轮机增加风帆在特殊风向攻角下的综合性能。采用Pro\E进行风帆的三维曲面设计,并利用有限元分析软件Ansys对贝壳式风帆迎风面上的压力分布、风帆产生的升力和阻力等流体动力特性进行了数值分析。贝壳式风帆中部的风轮机在风向大攻角下,类似圆筒风帆起到辅推作用。该款复合型线设计风帆的分析结果,可为开发商用风帆助航节能船舶提供一定的指导。     

风帆助航与天帆系统

介绍风帆助航的特点与应用,分析其在节能、安全和航行性能方面可能存在的问题,阐述一种新型的高科技风帆系统——天帆系统的原理、航线优化设计和安全措施。     

液压回转系统仿真

利用Amesim软件,对克令吊回转机构的液压系统进行了物理建模,根据启动、制动工况设置了不同参数并进行批处理仿真,对仿真结果进行了分析,仿真结果可为克令吊回转机构液压系统的设计提供参考。     

绞吸式挖泥船定位桩液压系统故障排除

定位桩之类的大型重载翻转机构不宜设置流量调节阀进行同步调节,大型重载翻转机构作业前应该进行系统测试,液压系统应该设置压力监控及报警装置,以确保操作安全。     

船用齿轮式液压舵机负载自适应控制系统

为了满足不同负载工况时,船用齿轮式液压舵机的舵角跟踪水平,设计船用齿轮式液压舵机负载自适应控制系统。利用数据采集模块的电流传感器、转速传感器和位置传感器,采集船用齿轮式液压舵机的电流、转速和位置数据。系统的控制模块选取TMS320F28377芯片作为控制芯片,利用舵机数据采集结果,采用三闭环控制结构,运行模糊PID自适应控制算法输出舵机参数控制量。设置舵机参数控制量作为驱动模块的输入,驱动模块利用驱动电路驱动传动机构;设置传动机构作为驱动摇臂的执行部件,实现液压舵机的控制。系统测试结果表明,所设计系统可以依据负载变化,控制船用齿轮式液压舵机舵角,精准跟踪负载正弦信号。     

太阳能风帆及其姿态角调整系统设计

以SS30全自动采样无人船为基础船,选取合适的风帆类型和太阳能电池板,设计太阳能风帆及其姿态角调整系统,包括姿态角水平驱动装置和竖直回转驱动装置,实验分析研究其可行性。结果表明,太阳能电池板发电功率随其安装倾斜角而变化,存在最优倾斜角;风帆为使船获得最大推力和推进功率,存在最优攻角。通过采集太阳能风帆不同工况下的实验数据,优化太阳能和风能在船舶上的综合利用。     

液压机械的冷却

大多数液压系统在运行时均会产生可观的热量,其多数均能通过采用换热器获益。本文阐述了液压系统为何采用和如何采用换热器的知识。     

漫谈舰船桅杆

<正>从风帆时代走来船舶的发明和使用已经有几千年的历史了,而利用风力来驱动船舶也很早就已经出现了。现在考古已知,最早的木帆船起源于古埃及,大约在4700年前,已有木帆船航行于尼罗河和地中海。而用于支撑风帆的重要部件,桅杆也随之走上了历史舞台。当时的桅杆设置在接近船头的位置,由两根木杆撑着,     

船舶起货机液压系统的可视化仿真

针对当前船舶液压系统科研和教学过程中传统实物设备的封装性、隐蔽性、抽象性不足等问题,提出并实现了一套模拟和再现液压系统整体工作场景和液压油流动特性的可视化仿真系统。运用纹理映射方法对管道内液压油的流体特性及形态进行模拟;运用数值方程对液压系统工作机制和液压油动力学规律进行模拟,成功地仿真了船舶起货机液压系统的工作过程,为船舶起货机液压系统的科学研究和教学训练提供了有效手段。     

融入创新科技把国造液压系统提高到国际一流水准

上海申诚液压气动公司创建于1994年，是一家集液压元件生产和液压系统成套的专业公司。如何把国造液压系统提高到国际一流水准一直是上海申诚液压气动公司的奋斗目标。公司首先优化工程船液压系统的设计，融人创新科技，开发拥有自主知识产权的组件；其次，严控制造过程中的质量和安装质量；最后，保证提供船舶使用期内的全程服务．确保系统安全运行。     

自升自航式海洋平台液压升降系统设计与仿真

为突破升降系统设计制造的关键技术,以金海重工公司建造的90m自升式海洋平台为研究对象,对平台的液压升降系统进行设计计算,利用AMESim软件对液压升降系统进行建模仿真,按实际工况设置各仿真元件的具体参数以保证仿真准确性,通过升降试验进行验证。仿真结果和试验结果表明:设计的升降保护装置可以消除液压系统故障对升降系统的影响,升降系统响应迅速、运行稳定,能满足各工况下的升降需求,可为自升式海洋钻井平台升降系统的设计研究提供科学参考。     

辅助船舶航行的圆弧型风帆流体动力性能分析

以风能作为动力辅助船舶航行的风帆助航,是新能源应用于船舶航运中的重要途径.采用k-ε紊流模型方程描述圆弧型风帆流体动力学特性,并利用计算流体动力软件fluent,对圆弧型风帆迎风面上的压力分布、风帆产生的升力和阻力、拱度比等圆弧型风帆流体动力特性,以及并排组合风帆的动力特性进行了数值分析.圆筒风帆迎风面上的压力沿着圆筒面,顺风力方向逐渐减小.适当提高圆筒型风帆拱度,有利于风帆驱动船舶迎风航行.应调整风帆受的风力攻角,使风帆产生较大的船舶驱动力.并排风帆组合的各帆之间存在相互影响.针对圆筒型风帆流体动力特性的数值分析和风洞试验的结果一致.分析所得出的结果,可为开发商用风帆助航节能船舶提供一定的指导.     

秦皇岛港煤四期码头堆场工艺设备的改进

简要介绍了散货堆场设备接地装置设置的必要性以及常规做法,结合实际生产中接地装置出现的问题：提出相应的改进措施。另外介绍了煤四期工程中翻车机液压系统中出现的问题,并针对问题进行了详细分析,最终找到了解决翻车机液压系统故障的有效措施。     

风帆阵列气动干扰特性数值分析

针对某远洋散货船设计一套风帆阵列。为了研究风帆之间的相互干扰现象,利用CFD软件对单帆和风帆阵列的空气动力学特性进行数值模拟,分析风帆之间的干扰特征。结果表明,尽管变化趋势一致,但由于风帆阵列存在帆间的流场干扰,每只风帆的升/阻力系数都较单个风帆要小,特别是在攻角大于25°时,最大值相差30%左右,且阻力系数下降较快,这为风帆的实船布置和应用提供了参考。     

风帆车—舢板

英国不列斯托尔(Bristol)风动机械工业公司设计制造了一种风帆车—舢板,这是目前在西欧和北美被认为最时新的航海运动器具,颇受欢迎。风帆车—舢板造型精致,结构简单,由风帆、筏架和3个轮子组成,总高5.13米,宽1.98米,长2.45米,帆面积5平方米。帆桅杆、横桁和筏架的材料均     

帆数量对低攻角多翼帆系统推进性能的影响

基于雷诺平均的湍流处理方法，采用SST k-ω方程湍流模型对控制方程进行封闭，时间离散格式为2阶。使用STAR-CCM+商业软件分析帆数量对多帆系统推进性能的影响，并根据国际拖曳水池会议（ITTC）的不确定度分析规程进行数值不确定度分析。将仿真数据与理论方法和试验获得的数据进行对比以保证计算结果的可靠性。研究结果表明：多帆系统风帆数量增加时，其风帆助航力有明显提升，总推力增加，有更好的助航效果；但推进性能并不是随风帆数目的增加而线性增加，具体的风帆数目确定还需综合考虑稳性、操纵性等其他因素。     

风帆助航渔船的稳性及经济性分析

风帆助航是船舶节能减排的重要途径。本文以1条鱿鱼钓船作为研究对象,根据该船的特点选择NACA0006型帆和圆弧型帆作为辅助风帆,然后利用Fluent软件建立所选风帆模型,对这2种风帆的空气动力性能进行数值模拟计算。根据软件的计算结果估算风帆助航时鱿鱼钓船的每年节油量以及所减少的二氧化碳排放量。通过对风帆助航鱿鱼钓船的稳性进行计算分析,可以确定只要合理地安装和操作风帆,风帆助航渔船是能满足稳性要求的。