基于优化模型及多重数据处理的舰船污损监测法

针对目前舰船污损监测受环境和航行状态限制而无法实现连续监测的问题,提出了一种基于优化模型并对数据进行多重处理的舰船污损监测法。首先对轴功率与航速关系监测模型进行优化,将现有一维模型提高到更大航速区间内成立的二维模型。然后采集相关数据,根据其采集条件进行数据筛选及数据修正的多重处理,提高监测的连续性。其次建立污损阀值,与计算结果对比分析得到监测结论。最后将实船应用的监测结论与船体污损情况对比,验证了该方法的可行性和有效性。     

NYPE2015船体污损条款解析

船体污损条款是2015年纽约土产格式期租合同(NYPE)新增的内容,主要针对因执行船舶承租人的指示超期停留于某区域导致船体污损产生的清除费用与时间损失由承租人承担等问题进行规定,体现目前租船实务的需求,有着广泛的市场接受度。建议对承租人的指示合法与否进行区分,并针对不同情形详细约定船体污损清除费用承担主体。在承租人合法指示下,船体污损清除费用与时间损失由出租人承担;反之,由承租人承担。出租人与承租人应综合考虑船壳油漆、持续防污能力、航区与航行期间的气候等因素,确定合理的停留时间与计算方式。在未约定时间计算方式的情形下,时间的计算应当以一个航次的停留时间为准,更具有科学依据与合理性,有利于实现船舶出租人与承租人之间的利益平衡。     

船用防污减阻复合功能涂层的制备及性能

水面舰船和水下航行体等海洋装备长期浸泡在海水环境中,会遭受海洋生物的附着和污损。海洋生物污损会破坏船体表面固有形态,使已有的表面减阻技术失效。为了保证表面减阻技术的有效性和长效性,应确保船体表面具有良好的防止海洋生物污损能力。通过在聚合物减阻涂料体系中加入阳离子型聚丙烯酰胺,制备出新型防污减阻功能涂层。深水拖曳水池阻力测试及海洋动态挂板试验结果表明,新型功能涂层具有较好的减阻及防止海洋生物污损能力,可以实现聚合物涂层减阻技术的长期有效性。     

多普勒计程仪水下速度标定方法的研究

目前常使用差分全球定位系统(DGPS)标定法对多普勒计程仪进行速度标定。但由于海况以及海面环境等外界的影响,航行器在水面航行很难达到标定条件的要求,标定精度难以保证。为提高标定精度,降低实验条件要求,文中研究了一种新型速度标定方法——水下速度标定。利用航行器在水下航行不受海况以及海面环境影响,结合DGPS获得航行器下潜前和起浮后的高精度位置信息,计算出航行器的真速度,来标定多普勒计程仪的速度。计算结果证明该方法可保障标定试验不再受外界因素的影响,缩短了标定时间、简化试验过程,大大提高了标定试验的效率和水下航行器的隐蔽性,并且航行器的航程越大,该方法标定精度越高。     

海洋污损对船体摩擦阻力影响的预测方法

海洋污损对船体阻力具有严重的不利影响.文章将海洋污损归类到船体粗糙度的范畴内,基于边界层积分法研究了污损对船体摩擦阻力影响的预测方法.通过对光滑平板摩擦阻力系数的计算验证了积分法的准确性.然后采用积分法对美军FFG-7舰在3种钙质污损状况下的摩擦阻力系数进行了计算,计算结果与国外学者的研究结论吻合得较好,说明了积分法预测污损对船体摩擦阻力的影响具有可行性,且准确性较高.最后将积分法在FFG-7舰的计算结果与1957-ITTC公式及其粗糙度补贴系数ΔCf进行了对比,结果表明ITTC提出的ΔCf公式不适于表征污损对船体阻力的影响.     

海洋污损对船体摩擦阻力影响的预测方法（英文）

海洋污损对船体阻力具有严重的不利影响。文章将海洋污损归类到船体粗糙度的范畴内,基于边界层积分法研究了污损对船体摩擦阻力影响的预测方法。通过对光滑平板摩擦阻力系数的计算验证了积分法的准确性。然后采用积分法对美军FFG-7舰在3种钙质污损状况下的摩擦阻力系数进行了计算,计算结果与国外学者的研究结论吻合得较好,说明了积分法预测污损对船体摩擦阻力的影响具有可行性,且准确性较高。最后将积分法在FFG-7舰的计算结果与1957-ITTC公式及其粗糙度补贴系数△C_f进行了对比,结果表明ITTC提出的△C_f公式不适于表征污损对船体阻力的影响。     

报告系统中不同船舶二氧化碳排放监测法的适用性

为使不同特点的船舶选择更适用的CO_2排放监测法,结合国际海事组织和欧盟不同的船舶CO_2排放报告系统,提出燃料供应单(BDN)跟踪和燃料舱定期盘点法、燃料舱液位监测法、针对燃料燃烧过程的流量计监测法、直接CO_2排放测量法等4种船舶CO_2排放监测法,并分析其中的优缺点。根据船舶结构、运营等特点分析从事国内航行船舶和国际航行船舶所适用的CO_2排放监测方法。     

船体行驶过程中的压力监测方法

本文对船舶航行过程进行分析,着重研究船舶在航行过程中的流场理论,并对船舶受到的阻力进行分析,同时给出船舶摩擦阻力和傅汝德数之间的关系;基于计算流体力学对船舶航行过程中的受力情况进行仿真分析,探讨波浪流速对船舶航行过程的影响,同时对波浪抨击下的船体受力情况进行分析。最后,构建出船舶压力监测系统。本文对船体行驶过程中压力监测方法的研究,有助于推动船舶结构安全技术的发展。     

船行波对条帚门支航道中渔船安全作业的影响及应对建议

为保障条帚门航道内渔船的航行安全,研究航道中远洋船舶产生的船行波对附近渔船安全作业和航行的影响,通过建立线性横摇计算模型和仿真计算得到两船间安全距离,计算出船行波波高和渔船横摇角度的变化规律,通过结果量化分析得到渔船航行安全作业的边界条件。据此提出安全通航应对建议:控制航行距离、控制航行速度、渔船主动避让。     

海洋污损对叶切面性能影响的数值研究

通常情况下螺旋桨桨叶表面是抛光金属,没有涂装防污涂层,这使得桨叶表面易受污损的附着和侵蚀,然而污损对叶切面性能的影响却很少受到关注和研究。文章通过CFD方法对这种影响进行定量研究,并对产生影响的物理机制进行深入分析。采用SST k-ω湍流模型以NACA 4424翼型作为叶切面进行数值模拟,在海洋污损生物群落中选取藤壶作为桨叶污损对象,并在几何层面上直接进行建模。计算结果表明,污损会使得叶切面表面边界层分离更早,分离区域增大,这将显著降低叶剖面的升阻比C_L/C_D,进而导致螺旋桨推进效率大幅度减小。尽管如此,当污损高度超过一定值后,污损高度的增加对C_L/C_D的影响便会变得很小。数值计算与文献中试验结果吻合得较好。     

基于熵权-TOPSIS的测量船大风浪航行安全性评估

为保障大风浪环境下测量船的航行安全,基于熵权-TOPSIS方法建立了安全评估模型。对大风浪条件下影响测量船安全航行的指标进行梳理,对测量船上不同岗位专家的调查问卷进行统计分析,结合实际航行任务构建了测量船大风浪航行安全评估指标体系。基于熵权法综合考虑专家评价确定各指标权重,并结合TOPSIS计算得出各方案相似贴近度,实现方案的排序和选优。通过实际案例对模型进行验证,模拟评估方案符合实际,具有较高的可靠性和适用性,可作为测量船大风浪航行中的决策参考。     

大浪条件下船舶航行阻力估计的数学模型设计

精确估计船舶航行阻力能够有效节省航行燃料,传统的阻力估计模型不能完全考虑风浪对船舶阻力的动态影响,导致模型的估计数值与实际值偏差较大、模型可信度低,不能用于估计风浪对船舶航行的阻力。针对以上问题,研究了大浪条件下船舶航行阻力估计的数学模型,利用插值三次B样条曲线对船舶受力面进行网格划分。积分计算船舶静水航行时受到的静水航行阻力。将风浪对船舶的作用视为动态增阻,以平均增阻量估计船舶受到的风浪阻力。计算静水阻力与动态增阻之和,即为船舶在大浪条件下受到的阻力,完成对模型的设计。在3种风浪条件下,进行与传统阻力估计模型的对比实验。结果表明,设计的模型在大浪条件下估计值与实际值的偏差是传统模型的1/50,即设计的模型估计的数值更精确,模型计算值更可信。     

那吉航运枢纽船闸口门外连接段航行条件分析

根据那吉航运枢纽船闸口门外连接段的水流条件、船舶(队)组合及推轮功率,计算了船舶(队)的航行阻力,并与推轮推力比较,分析了连接段的航行条件。     

某艇船体结构总振动测量及动力性能评估

船体结构振动不仅影响到船体结构的安全使用寿命,并且影响到船上各种仪表、设备和机械装置及各种导航、通讯和控制系统等的性能,也会使人员感到疲劳和不舒适,从而使工作效率降低.介绍了某艇航行试验时测量艇体结构总振动的动力试验,采用频域峰值法得到了该艇的动力学特性,并与采用迁移矩阵法计算的结果进行了比较,二者吻合良好.结果表明,艇体在全速航行状态下,环境激励的响应能够识别出该艇所感兴趣的模态,结果可以作为该艇的计算模型修正、损伤检测、使用状态评估和健康监测的基础.     

基于风流漂计算模型的渤海水域深水航路宽度适应性分析

文中分析了老铁山水道-曹妃甸深水航路各航段的航道条件,并选取VLCC、大型散货船以及集装箱船作为代表船型,使用风流漂计算模型在不同风、流、航速的条件下对代表船型航行所需的航道宽度进行计算分析,为大型船舶在该深水航路内的安全航行提供参考。     

复杂航行环境船舶航行异常监控系统

传统船舶航行异常监测系统,在复杂航行环境下无法对轨迹信号图像作出正确判定,导致船舶航行监测结果与实际航行监测要求偏差较大,影响船舶正常航行安全。因此提出复杂航行环境船舶航行异常监控系统软件设计。利用卡尔曼滤波算法,建立航行轨迹图像数据高帧率采集硬件,获取高清轨迹图像数据;软件功能主要分为轨迹图像信号建模、轨迹图像模型信号的异常处理与异常轨迹像素的平滑提取3部分;通过仿真对比数据,证明提出系统在复杂航行环境下,能够有效提升异常轨迹监测识别率22.34%。     

钙质生物污损对船舶阻力和能效的影响

采用Schultz对钙质生物污损状况的粗糙度量化和分级,确定了钙质生物污损导致的船舶表面粗糙度函数.基于边界层相似定律,根据相应的船舶表面钙质生物污损粗糙度函数,采用自编的程序,计算和分析了5艘实例船舶在不同钙质生物污损下的阻力增加与船舶长度及速度之间的关系,绘制了相应的实际阻力增加速度曲线.利用实际的阻力增加-速度曲...     

基于区块链技术的船舶智能航行大数据平台仿真

当前平台可以实时监测船舶在海上航行的动态,但功能和性能无法满足用户的需求,为此提出基于区块链技术的船舶智能航行大数据平台。采用区块链技术设计船舶智能航行大数据平台架构,利用RMTP925DB型号芯片设计船舶航行大数据采集复位电路,设置数据压缩节点在传输过程中的请求速率在带宽容量范围内,计算终端接收到船舶航行数据包总数。通过压缩门限值采集船舶航行过程中实时数据,根据船舶航行数据压缩空间的判断,压缩了船舶航行大数据,结合船舶航行领域模型的构建,实现船舶智能航行大数据平台设计。测试结果表明,本文平台功能可以满足用户的需求,提高了服务效率。     

海洋污损对螺旋桨叶切面性能影响的数值模拟

通常情况下,舰艇螺旋桨桨叶表面为抛光金属材质,没有涂装防污涂层,使得桨叶易受到海洋污损生物的附着和侵蚀,然而污损对螺旋桨性能的影响研究较少。采用CFD方法对污损螺旋桨叶切面流场分布进行数值模拟,在污损生物群落中选取藤壶作为污损对象,并在几何层面上进行直接建模。计算结果表明,污损使得叶切面边界层分离更早、分离区域更大,进而使得叶切面升阻比显著降低(最大降低了近90%),从而导致螺旋桨推进效率大幅降低;当藤壶高度超过一定阈值后,藤壶的继续生长对叶切面升阻力的影响变得较小。     

营运船舶航行性能和海洋环境监测平台开发验证

EEDI是衡量船舶能效水平的重要指标。由于试验条件限制,目前主要还是依靠模型试验结果对交船测试进行修正换算得到。上海船舶运输科学研究所自主研发了航行性能和海洋环境监测平台,可对营运船舶开展长期跟踪监测,实时收集船舶营运阶段的航行环境和性能参数,通过自动识别航行状态,划分海区、海况和船舶载况等因素对于船舶功率与航速的影响,可获得营运船舶实际EEDI指标,提高EEDI实船验证结果的准确性。监测平台在某万箱级集装箱船进行相关验证,并已展开长期监测。