含能粘合剂BGAP在水反应金属燃料中的应用研究

水反应金属燃料是一种近年来备受关注的水下武器的高能推进剂。为了提高水反应金属燃料的能量性能,可以考虑将普通的HTPB粘合剂替换成为含能粘合剂。本文对含能粘合剂BGAP在水反应金属燃料中的应用作了比较系统的阐述。首先介绍了BGAP的主要物理化学性质和特点,然后利用正交试验等方法考察了应用BGAP的金属燃料的制作工艺以及它的燃速特性、药柱密度,获得了对BGAP金属燃料的燃速和密度影响较大的影响因素。最终获得的适用配方的燃速可达10．7mm／s,密度可达1．59g／cm^3。研究结果表明,BGAP可以应用在水反应金属燃料中,并且燃料的燃速和密度较为理想。     

叠氮类含能粘合剂研究进展

介绍了几种主要的叠氮类含能粘合剂及其各自的物理化学性质、性能和优缺点,总结了这几种叠氮类含能粘合剂作为推进剂组分时的燃速及压力指数等数据,展望了叠氮类含能粘合剂的应用前景。     

基于Fluent的水反应金属燃料发动机喷管流场分析

主要介绍从优化发动机的喷管结构方面,提高水反应金属燃料发动机的性能.运用Fluent软件,计算了喷管结构在不同几何参数条件下,发动机喷管附近的流场分布情况,分析了不同的流场分布对发动机性能的影响规律,并优化设计了最佳性能下的水反应金属燃料发动机喷管结构.试验结果表明,优化后的水反应金属燃料发动机的性能有了明显提高.     

新型含能材料三氢化铝在固体推进剂中的应用现状

三氢化铝作为新兴含能材料,应用于高能燃料中,能较大地提高燃料的能量性能和燃烧性能.本文介绍了稳定态α态三氢化铝的物理化学性质、热分解及反应动力学特点和制备方法.阐述了现阶段三氢化铝在高能燃料领域的研究成果,归纳了三氢化铝的能量特性、相容性、感度特性、反应机理、燃速特性、火焰特征.     

铝水反应机理的试验研究与分析

铝水反应是铝水推进系统的能量来源。这种能量来源在用于水下推进时,因无需携带水,而具有非常高的体积能量密度。应用铝水推进系统面临的是铝与水反应的启动和反应的持续进行的问题。在铝水反应的起始阶段添加助燃剂可以减少启动时间。采用旋涡燃烧器可以保证铝水反应的持续进行。向燃料中添加粘合剂,制成流态药柱,便于燃料的输送。本文对铝与水的反应进行了试验,考察了燃料中铝粉粒度、粘合剂和铝水反应起始阶段助燃剂对铝水反应的影响,初步研究与分析了其反应机理,并提出了下一步研究的思路。     

一种新型铝合金的制备及其水反应性能研究

为解决现有水冲压发动机启动困难、金属燃料难于储存等问题,通过熔炼法制备一种新型铝铟镁三相合金。运用水反应测试装置、高压热分析天平、金相显微镜等测试手段,分析合金常温及高温下的水反应性能、表面形貌和活化机理。结果表明：该铝合金具有良好的储藏性能,在常温下单位质量的合金与水反应的产氢量仅为0.029 mL/mg;高温下铝合金与水蒸气反应分为4个阶段,在450℃前完成低温区反应,启动迅速。该合金能够代替现有普通铝粉和纳米铝粉,作为水冲压发动机主燃料使用。     

一种新型铝合金的制备及其水反应性能研究

为解决现有水冲压发动机启动困难、金属燃料难于储存等问题,通过熔炼法制备一种新型铝铟镁三相合金。运用水反应测试装置、高压热分析天平、金相显微镜等测试手段,分析合金常温及高温下的水反应性能、表面形貌和活化机理。结果表明:该铝合金具有良好的储藏性能,在常温下单位质量的合金与水反应的产氢量仅为0.029 m L/mg;高温下铝合金与水蒸气反应分为4个阶段,在450℃前完成低温区反应,启动迅速。该合金能够代替现有普通铝粉和纳米铝粉,作为水冲压发动机主燃料使用。     

甲醇燃料在船用发动机上应用进展

甲醇在常温下是液态,方便储存和运输,对于船东而言,燃用甲醇燃料的船舶改造费用要远远低于燃用液化天然气和液化石油气,安全性方面,甲醇相对液化天然气和液化石油气要安全得多,甲醇在排放上也优于常规燃料,本文主要从甲醇燃料燃烧特性,排放状况、船舶布置情况对甲醇燃料的应用进展进行了介绍。。     

钠水反应喷水发动机研究

为了克服现有的水中载运工具推进装置结构复杂、噪声大、需要耗氧及螺旋桨易被水草缠绕的不足,在对水反应金属燃料、喷水推动装置结构进行分析和融合创新的基础上,提出了一种基于喷水推进技术的新概念钠水反应喷水发动机的构想。对其工作原理、结构方案和性能进行的初步研究分析表明,该发动机结构简单、维护方便、使用寿命长、工作噪声小、不需要耗氧,可用于需要在水下长期工作的潜艇和要求结构简单、推进快速的鱼雷等的辅助推进工具。     

反应舵在螺旋桨尾流中的水动力性能

本文对反应舵在螺旋桨尾流中的水动力性能及桨舵干扰进行了研究。舵的水动力及周围流场用面元法计算，螺旋桨性能用无限叶数的简易螺旋桨理论预估。桨舵干扰作用以迭代方法求得。采用面元法计算反应舵的性能，可以更精确地反映较复杂的反应舵表面形状对水动力性能的影响。通过计算得到的舵表面压力分布可看出反应舵节能的原因。本文还对反应舵的操纵性能进行了计算和研讨。     

Air pollution impact of maritime shipping operations in the port of Houston

Abstract

Major air pollutants from maritime shipping operations are sulfur oxides, nitrogen oxides, and particulate matter emissions from combustion of fuel oil during cruise, berth, and start‐up modes. Sulfur oxides emissions are substantial from steamships burning high‐sulfur residual fuel oil, where shipping contributes 66 percent of the total sulfur dioxide emissions from transportation sources, and almost 3 percent of the total for Harris county, Texas. Nitrogen oxides emissions are significant during cruise conditions for both steamships and motor ships, while particulate emissions are substantial during start‐up and tube cleaning.

Significant marine air pollutant emission sources are found in busy harbor areas such as the Houston Ship Channel. Offshore terminals for unloading large tankers may result in emissions of 10 to 20 tons of sulfur oxides daily per ship, and 3 to 5 tons of nitrogen oxides daily per ship during pumping operations. Trace‐metal constituents present in the oil may catalyze sulfur dioxide and nitrogen dioxide oxidation to their respective sulfate and nitrate aerosols in the humid Texas Gulf Coast atmospheres to aggravate photochemical air pollution problems once the air masses reach industrial and populated urban areas on land. Onshore sulfur dioxide and particulate‐matter emission controls may be necessary for some large ships in port to minimize potential impact on coastal zone air quality.     

基于单片机技术的重油乳化混合系统

为在船舶柴油机上燃烧乳化重油,开发了一种能动态调节油水比例、保持油水比例稳定的智能混合系统。单片机采集柴油机转速信号、油流量信号以及乳化重油流量信号,通过对这些信号的处理和计算,实现对水流量的精确计量和控制,从而达到柴油机燃烧工况所需的最佳油水比例。试验结果表明,此智能混合系统不仅能避免单纯燃用重油引起的高有害气体排放量的问题,且价格低廉,结构简单,容易控制,节省燃油,具有很大的社会和环境效益。     

渝申300 TEU 集装箱标准船型研究

本项目是根据交通部到2010年底前在长江、珠江三角洲水网地区基本实现船舶标准化的战略目标,推进川江及三峡库区船型标准化的西部交通建设科技项目.主要介绍渝申300 TEU江型集装箱标准船型的总体设计,重点研究该船的主尺度分析、快速性、总体布置.并对全船概况、船舶技术性能评估等方面进行了介绍.本船具有良好的经济性指标,比国内同类型船快速性指标提高4.4%,千吨公里油耗降低4.8%,单位功率载箱量提高14.3%,已达到国内先进水平.渝申300 TEU集装箱标准船型是目前设计的三峡库区尺度最大、载箱量最多的集装箱标准船型.     

潜艇AIP系统和燃料电池

德国在常规潜艇中成功地加装了燃料电池AIP系统,这是燃料电池最为成功的应用实例.这种成功首先来源于燃料电池具有本质上的优越性.同时也发挥了燃料电池的主要长处(能量转换效率高、比能量高、副产物是水),避免了燃料电池的短处(价格高,使用寿命目前还不够长),为燃料电池的开发提供了范例.     

集装箱正面吊倒车报警装置的研究与应用

介绍了激光探测技术应用于集装箱正面吊倒车工况的监护。安装了这种报警装置，港口集装箱正面吊能判别检测范围内的人或物体，并将其方位及离距参数进行准确量化标示，且双音报警。该装置已经在上海港外五期码头集装箱正面吊上投入应用。     

Potential economic benefits of using a weather ship routing system at Short Sea Shipping

This contribution investigates the economic benefits of using weather ship routing on Short Sea Shipping (SSS) activities. The investigation is supported with the development of a ship routing system based on pathfinding algorithm, the parametrization of the wave effect on navigation, and the use of high-resolution meteo-oceanographic predictions. The optimal ship routing analysis is investigated in a European SSS system: the link between Spanish and Italian ports. The results show the economic benefits using ship routing in SSS during energetic wave episodes. The rate of cost savings may reach 18% of the total costs under particular bad weather conditions in the navigation area. The work establishes the basis of further developments in optimal route applied in relatively short distances and its systematic use in the SSS maritime industry.     

叶轮级数对一种潮流水轮机水动力性能的影响研究

为了进一步提高潮流能水轮机叶轮的能量捕获性能(获能效率),对一种多级获能潮流水轮机叶轮进行了研究。利用ANSYS16.0 中的CFX流体仿真模块对一种潮流水轮机的叶轮级数进行了数值计算,对不同级数的叶轮进行水动力性能模拟,考察一、二、三级叶轮在不同流速下呈现的速度、压力分布以及流场压差变化情况,并通过样机实验进行了验证。结果表明,叶轮级数的增加可以提高轮机对水流能量的捕获性能；就各个流速工况下的整体获能系数而言,三级叶轮最佳,但启动性能有所下降,三级叶轮启动流速在0.75m/s左右；三级叶轮的最优水速在1.5m/s左右,理想状态下获能效率可达51%上下。     

船岸一体化数据同步的实现

由于船岸在地域上的分离,使得岸端管理人员缺乏对所属船舶使用燃油情况的有效监控．文章主要应用卫通设备INMARSAT—C,作为船岸数据传输的主要通道,使用增量数据作为船岸数据同步的主要依据。通过船岸数据同步,实现了船岸资源共享,信息互通,方便了公司管理人员及时了解船舶各种燃油使用情况信息。     

掺烧乙醇/水对柴油机燃烧与排放性能的影响

针对TBD234V6型柴油机,采用AVL-fire软件对额定工况下,不同乙醇/水掺混比进行三维数值模拟研究,对比分析缸内压力、缸内温度、缸内温度场、燃烧放热率、NOx浓度、NOx浓度场、Soot浓度、Soot浓度场,并通过赋权法确定最优乙醇/水掺混比。结果表明：随着乙醇/水掺混比的增加,缸内压力逐渐升高,燃烧放热率滞后,燃油消耗率呈上升趋势,但在0E10W时,最高燃烧压力下降率约为3.7%;燃油消耗率下降0.38%;缸内高温分布区域缩小,NOx和Soot浓度下降。通过计算确定最优掺混比为20E10W,此时,最高燃烧压力提升5.6%,燃油消耗率上升2.41%,NOx排放下降率约为18.8%,Soot排放下降率约为29.6%。研究结果可为船用柴油机采用柴油/乙醇/水三燃料燃烧提供一定的指导依据。     

一种船舶可逆混合电力推进系统仿真研究

针对京杭大运河中运营的双燃料绿色动力船舶在低速推进运行时综合效率较低的情况,提出一种船舶双向可逆混合电力推进方案,可以有效减少机组的燃耗率和提高双燃料的替代率。设计了基于直接转矩控制方法的发电控制器和推进控制器。最后采用Simulink仿真整个系统运行,获得系统启动、加减速和平稳运行的波形,验证了系统的可行性。