旋转风筒节能装置在大型远洋船上的应用

从节能、安全与绿色环保的理念出发,以大型散货船和大型油船为研究对象,对船用旋转风筒节能装置的工作原理和系统构成作简单介绍,详细阐述风筒装置在2型船上的总体布置,并对旋转风筒风力辅助推进船的稳性、混合推进系统、电力负荷计算和节能效果进行分析。研究表明,风筒装置在特定航线特定的风向风速条件下具有良好的节能效果,并对EEDI指标起到一定的提升作用。     

大型集装箱船节能导轮设计研究

采用CFD方法开展了大型集装箱船前置预旋导轮参数优选工作。首先参考节能装置母型设计了大型集装箱船的节能导轮参数,并进行了初步建模和水动力评估。随后开展了节能导轮的优选工作,主要针对导叶攻角、导管长度和扩展角三个参数进行了方案优选,对最终优选方案进行了评估,模型节能效果约为3%,并且预报实船节能效果约为4%,节能效果较好。通过流场分析可知,安装节能装置后,降低了螺旋桨引起的尾流旋转能量损失。项目研究可为大型集装箱船节能导轮设计参数选取提供参考。     

多种节能减排技术在VLCC上的应用分析

从节能、绿色环保的理念出发,以30万t级VLCC为对象,综合比较LNG燃料供气系统、弗莱特纳旋转风筒节能装置,以及空气润滑系统等船舶动力装置节能减排技术,分析对比表明,在VLCC上综合应用这3种节能减排技术,可直接满足EEDI第三阶段排放要求,经不同的航行路线测算,该型VLCC年度综合节省油耗可达8%~12%,节能减排效果显著。     

舵球推力鳍对最小推进功率的影响

针对安装有水动力节能装置的船舶,在最小推进功率的评估中,IMO临时导则的估算公式尚未涉及节能装置的影响。以数值模拟为主要手段,以大型散货船及其舵球推力鳍为研究对象,在验证了数值模拟方法的可靠性之后,重点对舵球推力鳍影响下的伴流分数、推力减额以及产生的节能效果进行了研究,为完善最小推进功率导则提供技术支撑。研究认为,临时导则第3.9条中静水阻力经验公式有良好的精度;舵球推力鳍对船舶静水阻力的影响很小,几乎可以忽略不计;数值计算结果显示,舵球推力鳍对推力减额、伴流分数有明显的影响,舵球推力鳍在超低航速时的节能效果远高于设计航速的节能效果,但是经验公式中并没有考虑节能装置在超低航速时对推进性能的影响。     

船舶推进节能技术研究与进展

随着船舶燃油价格的上涨,船舶节能技术得到了广泛的关注,本文旨在介绍国内外船舶推进与节能方面的研究与进展。其中包括优秀船型的研究、开发附加流体水动力节能装置、新型高效推进器以及一些特殊船舶节能技术的研究。重点介绍了非对称尾船型、双尾鳍船型、可调距螺旋桨、对转螺旋桨、桨后自由旋转助推叶轮、舵附推力鳍以及一些特殊船舶推进节能装置的研究与应用等。     

液化天然气运输船主推进装置的发展趋势

蒸汽机、汽轮机、燃气轮机、柴油机和电力推进系统作为液化天然气(LNG)运输船的主推进装置已广泛安装在大型LNG船舶上,通过对各种主推进装置比较和研究分析,展望了今后大型LNG运输船主推进装置的发展趋势。     

港口供电网络储能技术

为实现港口的绿色节能环保,需要积极设法在港口供配电网络推进节能装置,尤其是在大型起升设备上,以达到节能减排、智能自愈的效果。从储能介质的选择以及储能安装节点的选择上进行分析,针对港口领域的设备特点以及负荷特性进行简要辨识,从而实现绿色港口电网的节能效益和经济效益。     

大型智能化航标旋转灯器的设计与实现

简要介绍我国沿海灯塔所使用灯器的历史沿革和现状,论述研究设计大型智能化航标旋转灯器的必要性;系统阐述了大型智能化航标旋转灯器设计的技术依据;全面介绍了灯体机械结构、光学、旋转驱动、安全防护以及控制和信息传输各系统的主要设计思想。所设计的灯器采用多项新技术,已经在实际中得到成功应用,实现了节能、减排,促进了航标技术进步。设计方案对于其它航标灯器的设计也有参考价值。     

某潜艇推进电机隔振装置的研制

本文研究了某潜艇大型低速直流推进电机的隔振方案，并详细介绍了隔振装置的设计、计算、陆上联调以及隔振效果测量。结果表明，该隔振装置是控制潜艇推进电机振动的一次成功尝试。     

加装节能导管的典型散货船自航CFD模拟与节能评估

节能效果的准确预报评估,对于船舶加装水动力节能装置而言非常重要。该文以国际标模JBC为对象,开展典型散货船加装节能导管的CFD计算分析研究：首先,开展了不同湍流模型、不同网格下带与不带节能导管的船模阻力数值计算,并对尾流场模拟结果进行了分析;然后,基于对船模阻力、流场计算结果的分析,选取了标准k-ε 和RNG k-ε 2种湍流模型开展了船模自航的CFD模拟;最后,基于自航模拟结果预报了加装节能导管的节能效果,与模型试验结果相当接近。研究表明,文中的CFD计算方法可以用于肥大型船舶加装节能导管的节能效果预报评估。     

金枪鱼延绳钓船机电混合动力推进系统应用研究

作为一种新型推进方式,机电混合动力推进系统具有调速范围广、驱动力大、正反转易控、体积小、布局灵活、安装维修方便、振动和噪音小等优点。金枪鱼延绳钓船正常航行与作业航行时的航速不同,高航速航行时,使用柴油机推进系统;低航速钓鱼作业时,使用电力推进系统,柴电推进系统相互切换,相互联锁。经过实船测试,机电混合动力推进系统比柴油机推进省油约25%;前者可以提高金枪鱼船推进系统冗余度,提高船舶放钓、收钓作业工况下的操纵灵活性,大幅度提高船舶操纵性和综合推进效率,提高了船舶经济性与环保节能性,具有广阔的应用推广前景。     

大型豪华邮轮应用动力电池的能效与经济性分析

动力电池装船有利于节能减排,但目前主要应用在短距离小尺度船上,在大型船舶上的应用和研究均较少。基于Carnival Vista 62.4 MW动力系统技术参数和航速信息,采用多种能量管理算法,对比分析原型和动力电池替代主机动力系统方案的动力性和燃油经济性,阐明动力电池装船的资本回报周期,为大型船舶动力系统节能减排提供参考。     

船舶吊舱推进电机控制策略发展综述

随着船舶节能减排要求的提高,吊舱推进系统因其具有常规电力推进无法比拟的优点而成为目前国内外造船界的研究热点.本文对船舶吊舱推进电机的类型及特点进行分析,归纳和总结了国内外在船舶吊舱推进电机的结构、类型、负载特性以及电机控制等方面的研究及应用现状,并对推进电机的控制策略进行分析.在此基础上,对未来船舶吊舱推进电机控制策略的发展做了展望,并对基于无模型自适应控制的船舶吊舱推进电机控制系统进行研究.     

小型船舶电力推进控制系统的研发

船舶的动态特性具有强耦合、非线性、大时滞和大惯性等特点,并且风、流和浪等外部随机干扰也随着不同海况发生很大的变化,推进控制很难用精确的数学模型进行描述.根据船舶螺旋桨的推进特性,在阐述小型船舶电力推进系统的组成及运行特点的基础上,分析了推进电机控制的要求.采用矢量型变频器,设计了以菲尼克斯PLC为核心的控制系统,分析了系统的硬件配置和软件编程.实验结果表明,设计的控制系统能够满足控制功能要求,改善控制性能,提高系统控制可靠性.     

船舶并联式油电混合动力系统设计

随着绿色环保概理念日益深入人心和世界各国对船舶污染物排放标准提高,船舶设计人员正寻求各种方法减少柴油消耗量和排放,油电混合动力船舶结合柴油机推进船和电推船的特点,其在节能减排和降噪方面具有明显优势。本文将并联式油电混合动力系统应用于嘉陵江水域的公务艇,为了提升系统转矩合成器的性能,设计中将行星齿轮内置于合成器中,同时将逻辑门限制控制策略对整个动力系统进行控制管理,有效的发挥了系统的效能。根据计算结果表明,设计船的运行成本和污染物排放量相对同等船型将低了8.6%和10.48%,节能减排效果明显。     

基于格子Boltzmann方法的船舶风力助推转子绕流特性

风力转子推进装置节能环保,降低推力成本,有利于船舶行业的绿色发展。基于多松弛格子Boltzmann方法,对并列风力助推转子绕流进行数值模拟。首先模拟单圆柱绕流的流动特性,以验证程序的可靠性,重点探究双圆柱的间距比和转速比对圆柱绕流特性的影响。获取圆柱的升阻力系数以及尾流流型,验证临界转速比的存在。结果显示:旋转可以有效地抑制涡的生成和脱落,当转速比达到临界转速比时,漩涡彻底消失,流场变得稳定;时均升力系数的绝对值和时均阻力系数随转速比的增大分别增大和减小。     

基于MRAS的船舶推进电机转子磁场定向实时校正技术

磁场准确定向是利用电动机间接磁场定向控制技术实现转矩和励磁解耦独立控制的关键,影响着整个船舶交流电推进系统的稳态和动态性能.通过对船舶电推进电动机矢量控制过程中的磁场定向方式进行演绎,以观测转子q轴磁链为模型,分析转子磁链大小、位置,并利用MRAS理论通过自适应调节实现转子磁场定向实时校正.在实际应用中证明了理论的正确性和磁场准确定向校正策略的有效性.     

大型船舶蒸汽系统热能计算分析

以大型万箱级集装箱船为研究对象,从船舶蒸汽系统设计的角度出发,结合船舶在降速及燃烧高粘度燃油航行状态下蒸汽耗量的分析,废气锅炉蒸汽产量分析,计算出主机废气排量及温度、锅炉产汽量及船舶设备的耗汽量,最终得出辅锅炉不启动运行前提下的船舶主机最低运行功率,以达到船舶最大节能降耗的效果,对航运企业船队综合节能增效策略最佳实践具有参考价值。     

锂电池/超级电容器在电力推进船舶中的应用综述

针对电力推进船舶面临的由负载波动带来的难题,提出了在船舶电力推进系统中加入储能单元的解决办法。比较了常见储能元件的特性,阐述了船用锂电池和超级电容器技术发展的现状,分析了两者的应用前景。提出了含混合储能系统的电力推进船舶交流母线和直流母线的两种拓扑结构并说明了各自的优缺点及应用中所面临的问题,为后继开展更为深入的研究提供借鉴与参考。