计及叶片载荷的双机对转式海流发电机系泊系统动力分析

本文设计了一种新型的双机对转式海流发电机并对其系泊系统与叶片载荷和直径关系进行模拟分析。首先将单机式海流发电机与已有研究进行对比验证其可靠性，然后在不改变系泊方式的前提下，设计出双机式结构，并通过分析机身位移和旋转比较两种系统的稳定性。为考虑叶片载荷对系泊系统影响，在Orcaflex中对不同精细程度的叶片进行建模，分别对比单一翼型/三翼型/九翼型的数值模拟结果。接着使用M-BEMT软件优化后的翼型参数，对比使用原始升阻力系数的三翼型发电机的模拟结果，同时将使用不同直径叶片的发电机系统进行对比，说明双机式发电机的稳定性更优，对海流发电机及其系泊系统的设计提供重要参考价值。     

海流发电机翼型研发进展及优化设计研究

随着化石能源不断枯竭和环保要求的不断提高,世界各国对海流能的开发利用愈加重视,各种利用海流流动动能发电的技术得到了不断突破。本文通过对国内外海流能发电的状况的调研,对叶片翼型的发展进行了总结,并对发电涡轮机叶片翼型的进行了分析和优化,提出了一种新的阻力较小的海流发电机翼型。     

水平轴风力机叶片翼型光冰结冰的数值研究

利用FLUENT UDF(user defined function)对水平轴风力机叶片翼型的光冰结冰进行了数值研究,得到了叶片翼型光冰结冰的形状及增长过程.对结冰翼型气动性能的分析结果表明:相对于洁净翼型,边界层在结冰翼型尾缘提前分离,并产生较大的分离涡,这将减少翼型的升力,同时增大阻力,其最大升阻比下降约40%,严重降低了叶片翼型的气动性能.对结冰的厚度分析表明:最大结冰厚度随着风速的增大而增大,且基本呈线性关系,最大结冰厚度随环境温度升高而降低.     

船用螺旋桨及桨后发电机设计可行性研究

  目的  以概念船舶节能装置为研究对象,  方法  在船用螺旋桨后布置尾流发电机,利用螺旋桨的高速尾流推动发电机叶轮旋转,从而带动发电机组,将尾流能回收转化为电能,降低船舶的总体能耗。将螺旋桨及海流发电机视作组合推进器一体设计,采用涡格法分析桨的水动力性能,采用原创的改进叶素动量方法评估桨后处于高度非均匀流场中的发电机的性能。采用遗传算法设计最佳的海流发电机叶片几何,为某实船提供设计方案,并通过CFD方法验证方案的性能。  结果  经与原桨比较,结果显示：在进速系数不变的情况下,组合推进器的推力可提高约4%,但收到功率略有增加;如果调整转速,则组合推进器在推力略有损失的情况下可降低能耗3.43%。  结论  计算分析证明了该节能装置的可行性,可作为降速航行的替代方法。     

基于改进遗传算法的结构优化方法研究

本文对遗传算法应用于结构优化设计时的数学模型、约束条件处理、初始种群的产生及其遗传算法控制参数的选择几个关键因素进行了分析;对优化设计中约束条件的处理方法、种群规模大小的确定进行了研究;并针对简单遗传算法局部搜索能力不足的缺点进行了改进.     

新型竖直轴海洋能发电设备叶片的优化与仿真

为深入了解新型竖直轴海洋能发电设备的性能,对其叶片结构的流场特性和设备在流场中的动力收集特性进行仿真研究.建立不同结构叶片和不同数量叶片的二维模型,通过仿真计算,得到不同结构叶片的流场状态,以及叶片数分别为3、4和6时设备的合力和转矩大小.研究结果表明:在矩形叶片上开长方形孔能明显改善叶片后方的涡流,提高叶片的性能;当入口速度不变时,设备所受合力和转矩会随叶片数量的增加而增大;当叶片数量不变时,设备所受合力和转矩会随入口速度的增加而增大.研究结果可为新型竖直轴海洋能发电设备的结构设计与优化提供参考.     

基于遗传算法的散货船结构优化研究

选取82000载重吨散货船船中横剖面为研究对象,对结构优化设计方法开展研究.以纵向板剖面积最小为目标函数,结合《钢质海船入级与建造规范》(2009)确立约束条件,采用改进的遗传算法对其进行结构优化设计.结果表明:优化后的剖面积减少了5.2％,有效减少了结构重量,为此类船结构设计提供参考.     

基于遗传算法的肘板结构型式优化

介绍了潜艇平面舱壁上主构架与耐压体连接处的一种新型肘板结构型式，通过ANSYS软件对其应力状况进行分析，利用改进的遗传算法对其结构优化设计，对遗传算法的改进包括设计适应度函数、自适应交叉率、自适应变异率，通过编程实现在遗传算法中调用ANSYS软件，获得计算适应度函数所需的参数。通过计算表明，此类型式肘板能够有效地降低应力集中程度。     

改进遗传算法的杂货船装载优化方法分析

针对传统优化方法空间利用率不足这一问题对杂货船的装载问题进行研究,在分析杂货船装载特点的基础上,建立以空间利用率为目标的装货数学模型。在此基础上,同时分析启发式算法和遗传算法获得改进遗传算法,基于改进遗传算法设计一种新的杂货船装载优化算法,并通过实验验证了该算法的有效性和实用性。以文献经典中的一组测试数据为例,对同类型算法进行对比分析。结果表明,基于改进遗传算法的平均空间利用率为98.56%,与其他算法相比具有明显的优势。     

水平轴潮流能叶轮设计与水动力特性分析

潮流能是海洋可再生能源的重要组成部分,为提高潮流能利用效率,本文基于叶素-动量理论(BEM)方法,给出Glauert涡流设计理论在水平轴潮流能叶轮设计上的应用。采用BEM理论和CFD数值模拟方法对设计的潮流能叶轮进行水动力性能分析,计算其在不同叶尖速比下的功率特性,2种方法的结果表现了较好的一致性。在此基础上,基于BEM理论,进一步分析叶片表面的载荷分布情况,选取叶片沿展长方向的3个不同位置,分析翼段的流体动力特性随速比的变化规律。计算结果表明,潮流能叶轮工作特性满足对功率和效率的要求,说明了设计方法的可靠性。本文的研究成果为今后水平轴潮流能叶轮设计及水动力性能预报提供有价值的参考。     

竞赛帆船龙骨盒结构优化设计

龙骨盒是竞赛帆船特有的结构,其功能是维持压载龙骨竖直升降,因其为帆船主要受力构件之一,实际使用中易损坏,提高龙骨盒强度是企业和艇主亟须解决的问题。通过水动力分析获得龙骨盒结构响应,运用多级优化对龙骨盒帽型材和桅杆作用区域进行形状、尺寸优化和铺层顺序优化。优化结果显示,基于响应面法和遗传算法的多级优化降低75.92%的龙骨盒整体应变能和提高29.40%的铺层强度比,该方法对提升龙骨盒强度和承载能力具有实用和借鉴意义。     

船用生活污水处理要求和技术的发展

本文通过自1973年MARPOL公约通过以来,船舶生活污水相关的法规的发展过程、国内外船舶生活污水处理技术的发展及应用,分析了国内外处理技术的发展及相关设备研制的现状,并展望了法规和技术的发展趋势。为行业内相关技术及设备开发和标准研究的工作者提供参考。     

某型船用空压机虚拟拆装系统研究与开发

虚拟现实技术已经广泛应用与各个领域。将虚拟现实技术应用到操作训练中,不仅可以降低训练成本,而且不用受制于场地的限制。本文设计并实现了基于VC和EON的船用空压机虚拟拆装训练系统,通过EonX控件实现EON和VC之间的通信,并且将学生的训练信息记录在数据库中,可以根据记录的信息进行有针对性的训练,起到较好的训练效果。     

船舶柴油机减排新形势与技术发展

重点介绍了近年来船舶排放法规的变化、船舶柴油机排放控制技术的发展趋势以及超低排放船舶柴油机研究的最新进展。     

焊接结构变形分析系统(Weld_Sta)的开发及其应用

为使现场工程人员方便进行焊接结构变形分析,开发了一个能简单地对焊接变形有限元分析所需的数据进行前处理,对焊接变形进行计算机分析并对仿真结果进行后期处理的软件-焊接结构变形分析系统。该软件操作简便,具有自动寻找焊缝,通过固有变形数据库自动导入焊接参数,自动施加约束条件,计算模块兼容性强等多项实用功能,从而满足现场工程人员要求。并以某大型船体分段焊接变形预测为例,验证了本软件系统的实用性和可靠性。     

船舶甚高频电台模拟器的研制与应用

阐述了利用FLASH CS、Flash媒体服务器FMS(Flash Media Server)研制开发船舶VHF(Very High Frequency)电台模拟器的必须性。结合VHF电台在海上遇险通信、日常通信及各种DSC(Digital Selective Calling)呼叫与应答以及设备操作的实际过程,详细介绍了以FMS为通信服务器,以FlashCS为VHF模拟器客户端开发工具,基于RTMP(Real-Time Message Protocol)协议,采用ActionScript语言开发并实现VHF电台模拟器间高效稳定的数字通信、语音通信功能的主要思想及方法。     

面向船厂管子制造流程的仿真优化

管子生产是造船企业生产组织中的重要的加工环节,其生产计划的制定具有计算复杂性和多约束性的特点。结合仿真与优化算法,首先对船舶管子制造流程详细分析,构建管子生产流水线,并应用Plant-Simulation软件建立仿真模型,对船舶管子生产流水线的瓶颈进行分析,最后应用遗传算法实现生产计划的优化。利用国内某造船厂实际数据进行验证,结果表明该方法能够有效缩短工期。     

基于GA和SVM的水火弯板焰道布置优化方法

水火弯板是目前船舶建造中普遍采用的曲型外板加工方法,由于机理复杂,其加工过程参数确定往往依赖于工人的加工经验,难以实现标准化和规范化。文章提出基于遗传算法(GA)和支持向量机(SVM)的水火弯板焰道布置优化方法,以成形曲面和设计曲面之间的形状误差最小为优化目标,将焰道布置优化问题分解成计算最小形状误差和搜寻最佳匹配位置两个问题,并分别运用嵌套GA和SVM来实现这两个问题的求解。实例验证表明该方法能快速高效确定最优的加热线布置方案。