船舶压载水处理技术及装置造型分析

随着国际海事组织(IMO)对船舶压载水管理的要求逐步趋于强制化,压载水管理产品种类繁多,原理与性能也各不相同。文章对船舶压载水相关规范标准以及常见的压载水处理方法及装置进行了分析与阐述,以期为船东及船厂合理选择船舶压载水装置提供参考。     

船舶压载水管理的研究

船舶压载水及其沉淀物的排放可能会把有害微生物和病原体引入排放港水域,从而造成港口国的海洋环境污染,通过对船舶压载水排放的要求分析提出船舶应采取的对策及管理时应注意的问题。     

船舶压载水处理设备及应用技术研究进展

船舶压载水和沉积物的随意排放会造成生物入侵,严重威胁海洋环境。为此,船舶压载水及其对海洋环境的危害问题受到了IMO越来越多的关注。特别是《船舶压载水及沉积物控制和管理公约》于2004年2月通过后,使得远洋船舶压载水处理成为了各国航运企业亟待解决的现实技术问题。本文对近年来国际上船舶压载水处理设备及应用技术的最新研究进展进行介绍、分析。     

船舶压载水处理设备及应用技术研究进展

船舶压载水和沉积物的随意排放会造成生物入侵,严重威胁海洋环境.为此,船舶压载水及其对海洋环境的危害问题受到了IMO越来越多的关注.特别是《船舶压载水及沉积物控制和管理公约》于2004年2月通过后,使得远洋船舶压载水处理成为了各国航运企业亟待解决的现实技术问题.本文对近年来国际上船舶压载水处理设备及应用技术的最新研究进展进行介绍、分析.     

船舶压载水的处理与进展

船舶压载水的随意排放是造成外来生物入侵的主要途径,本文阐述了船舶压载水的管理现状和处理方法,以及世界上该领域的最新进展。     

船舶压载水处理方法

目前IMO推荐的深海更换压载水处理方法,其局限性越来越受到大家的关注.寻求一个更加有效的替代方法是目前、也是今后一段时间内的主要研究方向.但一种好的、真正可行的压载水处理方法,必须要同时满足安全实用,便于操作,不会破坏船舶现有设备包括压载舱内衬、绝缘和密封等要求,并且成本低,效率高,对环境和人类健康不会造成危害.随着技术的不断发展,一些新的物理和生物处理方法重新被人们认可,如Wilson Taylor公司推出的“Bi-omatic“系统和挪威那文(Navion)航运公司的浓度差压载水更换系统.     

用电阻网络方法计算船舶压载舱的压力损失

随着人们环保意识的增强，船舶压载水对海洋环境的污染越来越受到关注，国际海事组织（IMO）要求船舶在深海进行压载水更换。为了确保更换压载水时船舶的安全，设计船舶时必须对船舶压载舱压力损失进行计算。提供了一种计算船舶压载舱压力损失的方法，为船舶设计或选用更换压载水的压载泵提供参考。     

起重船舶压载水调配优化模型

基于船舶静力学和优化理论,以起重船舶各压载舱室液位变化量为优化变量,压载舱压载水总调配量最小为优化目标,起重调配过程船体平衡为约束条件,建立了起重船舶压载水调配优化模型,利用MATLAB优化了具有8个压载舱室的起重船舶压载水调配过程,以降低起重船舶能耗。计算结果表明:根据工程经验设计的调配方案在调配过程中仅使用3个压载舱室,通过将1号舱室压载水调配到2、8号舱室,即满足调配过程中船体平衡要求,虽然采用优化模型在调配过程中使用了7个舱室,将1、3、4、5、6号舱室压载水调配至2、8号舱室,但总调配量比经验方案降低了21%;在经验方案和优化方案中,压载水调配量均在吊机回转角为0°时最大,分别达到了487.5、256.0t,因而在该时刻起重船舶应缓慢加载和调配,以防止加载过快而引起船体的倾斜;在调配过程中,当某压载舱室水位降低为0时,会引起下一时刻压载水调配量的突变,吊装货物时吊机在该时刻需缓慢运行,保证压载系统能调配足够压载水,以保证船体平衡,避免造成严重后果。     

无压舱水船舶技术研发现状

本文综述了目前世界几种主要无压舱水船舶的技术研发现状。船舶压载水的无害化管理是当今航运界面临的主要问题之一,无压舱水船舶的技术革新可能成为彻底解决压载水污染的有效方法。     

基于Cortex-M3嵌入式控制器船舶吹气式液位检测装置研究

船舶压载水液位检测系统是船舶自动化的重要组成部分,直接关系到船舶在海上航行的安全性和可靠性.本项目在对现有嵌入式系统和船舶压载舱吹气液位检测方式进行深入研究的基础上,提出了基于嵌入式Cortex-M3控制器船舶吹气液位检测装置的研制方法,并给出电路模块的硬件和软件设计思路.     

基于离散单元法的铁路板结道床动力特性分析

为研究铁路有砟道床板结对其自身动力特性的影响，利用离散单元法并考虑道砟颗粒的真实外形建立了板结道床的仿真分析模型，分析了脏污板结及板结程度对有砟道床动态响应的影响，并探讨了板结引起道床弹性损失、刚度变大的细观机理. 研究结果表明:道床板结会增大道床中道砟颗粒的振动水平，并且板结越严重影响越明显，板结可将道砟颗粒的振动加速度增大20%～30%；板结会加强列车荷载对道床的冲击作用，增大道砟颗粒之间的接触力容易引起道砟颗粒破碎劣化；板结会放大不同位置处道床工作性能的差异，增大道床刚度的不均匀性；道砟颗粒之间的脏污板结材质会抑制道砟颗粒的相对移动，可将道砟颗粒的滑动分数降低至正常的50%左右，减小列车荷载作用下道床整体的宏观变形，从而呈现出刚度增大的特性.      

提速铁路无缝线路稳定性的有限元分析

本文用有限元方法研究了一个分析提速铁路无缝线路稳定性的模型。该模型将钢轨、轨枕、扣件及道床阻力视为一个整体，并考虑了由于温度应力产生的非线性变形．在此基础上，推导出了计算公式，并编写了相应的程序。该模型还考虑了道床的横向阻力、失效轨枕、弯轨半径以及初始弯曲变形对无缝线路的影响。     

涵洞地段道砟垫的减振特性

为了给涵洞地段道砟垫的设计和优化提供理论依据,根据轮轨系统耦合动力学理论和有限元方法,建立了车辆-轨道-涵洞垂向耦合振动模型;采用大型通用显式动力分析程序LS-DYNA分析道砟垫对轨道和涵洞动力响应时频特性的影响,并对道砟垫的合理刚度进行了研究.结果表明:采用道砟垫不会加剧轮轨动力作用和影响行车安全,而且可显著减小涵洞的动力响应;道砟垫对钢轨振动的影响不大,对轨枕振动有一定减振作用,但对道砟振动有不利影响;道砟垫的合理面刚度为50～100 MPa/m.     

铁路道床路基动力响应的参数影响

根据车轮-轨排-道碴模型，得到路基道碴表面荷载，利用有限元-无限元耦合法，建立了道床路基动力计算模型。结合Newmark积分法逐步求解运动方程，计算了列车荷载下，不同道碴厚度与地基刚度下道床路基的振动加速度与动位移。计算结果表明，道碴厚度对道床路基的动力响应影响显著，而路基刚度的影响不明显。     

黏土脏污对道砟集料的应力-剪胀关系影响

列车循环荷载下，铁路地基层中的黏土颗粒会逐渐侵入道砟层，降低道床承载性能. 通过开展一系列大型直剪试验，对黏土脏污质污染下的受格栅加筋道砟集料和未受格栅加筋道砟集料的强度及变形发展、应力-剪胀关系进行了研究. 试验结果表明:随着脏污程度的增加，道砟集料在剪切过程中强度及法向变形均降低；干净道砟集料的应力比与剪胀比呈一阶线性关系，而黏土污染的道砟集料塑性增强，在剪应力峰值状态下剪胀比更高而抗剪强度发展缓慢，导致应力比与剪胀比呈二阶多项式关系；高法向压力下，道砟集料具有更低的剪胀比；黏土脏污质的存在会减小道砟集料的变形破坏速率，但降低了集料的抗剪强度，而格栅的加筋作用可弥补由于黏土脏污引起的强度降低.      

循环荷载作用下道砟破碎老化的离散元仿真

为从细观力学上反映道砟与轨枕的相互作用机理以及道砟颗粒的破裂过程,建立了道砟-轨枕离散单元模型,对循环荷载作用下道砟破碎老化进行了仿真.道砟由不规则圆盘簇组成,分为不可破裂与可破裂颗粒,并施加单调荷载和循环荷载.结果表明:相同荷载下,加载时轨枕与道砟的接触力大于卸载时;破碎道砟颗粒集中在轨枕下方,道砟颗粒破裂产生的沉降是造成轨枕沉降的主要原因,沉降量随道砟颗粒强度的降低而增大.     

不同脏污质对格栅加筋道砟性能的影响

加筋格栅广泛应用于有砟轨道中以提高道床承载及侧向抗变形性能.?由于受到来自行进列车落下的煤渣或底砟及地基层翻冒的泥浆等的污染,格栅加筋道砟集料的力学性能会受到严重影响.?选用黏土、煤渣两种有砟铁路常见脏污杂质,对格栅加筋道砟开展了不同法向压力、不同脏污程度下的大型直剪试验,对比研究了不同脏污质对格栅加筋道砟的抗剪强度、...     

车辆-有砟轨道-桥梁系统动力分析模型及验证

针对桥上有砟轨道,利用耦合动力学理论,建立了车辆-有砟轨道-桥梁系统动力分析模型,编制了仿真计算程序.通过与既有理论分析结果和软件计算结果的对比,对本文所建模型的正确性进行了验证.该模型可用于研究车辆、轨道和桥梁结构的动力相互作用,可用于对车辆运行的舒适性以及桥上有砟轨道结构的动力特性进行预测评价.