风力发电技术在船舶上的应用与展望

风能以其清洁、可再生、储量广泛而受到越来越多的关注和利用。风力发电在船舶上利用是一种新型的风能利用形式。该文介绍风力发电技术在船舶上的应用形式,以及风能在船舶上的应用现状,探讨了风力发电在船舶上应用存在的限制因素,当前应用过程中遇到的困难以及相关研究的重点方向,为进一步深入研究风力发电技术在船舶上的应用提供参考。     

风力发电技术在舰船上的应用与研究

随着当前能源危机的日益严重以及环保压力的不断增加,新能源的开发和利用成为未来的重要发展方向。风能是一种清洁无污染的可再生能源,是一种理想的新能源形式,在很多应用场合得到了广泛的开发和利用。风力发电技术也在船舶上展开应用。本文对风力发电技术在船舶上的应用展开研究,对风力发电的几种方式和工作原理进行研究,在分析几种应用方式的基础上,重点对风光互补混合式发电系统进行研究,对其系统框架和参数设计进行分析和研究。风光互补发电系统可以作为船舶电力系统的重要补充,保障船舶系统供电的连续性、可靠性和稳定性。     

新能源在船舶上的应用研究现状及展望

为应对全球范围内日益严苛的环保要求和强制性减排法规的实施,节能减排逐渐成为船舶行业发展的主流方向,由此,新能源在船舶上的应用也受到持续关注.阐述风能、太阳能、新型动力电池、核能和波浪能等常见新能源在船舶上的应用方式,对国内外新能源船舶的应用研究现状进行综述.通过对比研究当前各种新能源船舶的优缺点,提出存在的技术短板和发展方向,并依据现阶段科研水平展望新能源船舶的发展趋势:多种新能源供能的智能化环保化船舶将逐步取代传统柴油机船舶,未来新能源船舶也必将迎来高速发展阶段.     

船舶清洁能源利用与航线优化的协同性

应用清洁能源已成为未来船舶发展的方向,但太阳能、风能等清洁能源的实际效率很大程度上受海洋环境的影响。由于船舶在航行过程中所面临的海洋环境与实际航线密切相关,研究船舶清洁能源利用与航线之间的协同性能有效提高能源利用效率。根据航线信息,给出评价在某航线上运营的船舶使用清洁能源的经济性的方法,并以太阳能船舶为例提出一种适用于使用清洁能源船舶的航线优化方法。     

应用于船舶的自动化风力发电系统研究

未来几年甚至几十年内我国要面临的一个重大挑战是推进新能源产业的发展,这也将是我国应对能源短缺和环境恶化现实的战略性抉择。由于水上运输具有天然优势,促使风力发电在船舶上的发展能够实现。本文通过分析风能发电的原理及实现条件,试图设计一种在船舶上可应用的自动风力发电系统。     

开关电源在现代船舶上的应用分析

针对现代大中型船舶的电气化发展步伐,结合船舶电力电子相关技术,对开关电源在船舶上的应用做了详尽的分析和论证,分析我国及世界各国船舶上的各种能源应用情况,对各国的新能源应用进行对比.然后对直流电在国内外太阳能动力船舶及风能动力船舶中应用形式、种类及组成进行了分析,并对其发展现状和趋势进行了综述.最后对开关电源在现代船舶上的具体应用及设计等进行归纳探讨,为将来DC/DC直流电在船舶上的应用提供参考意见.     

船舶海水淡化装置的研究现状与发展

总结国内外船舶海水淡化装置的主要类型,介绍了海水淡化装置新材料的研究、新的制淡水方法、未来船舶海水淡化装置的发展方向和应用前景。分析了船舶用海水淡化装置的现状与发展,指出了未来船舶海水淡化装置的发展方向和应用前景。     

风帆助航，下一个技术热点？

风能在船上的应用已有数千年的历史。如今船舶通过改善发动机技术实现节能减排几乎已达到极致,而利用清洁、可再生的风能或太阳能作为辅助能源推进船舶已成为各国新的研究方向,以在保持船舶航速不变的同时减小燃油消耗,达到节能减排的目的。     

基于新能源的船舶动力系统分布式控制策略

随着海上经济向着可持续化方向发展,柴油动力船舶的环境污染问题引起社会各界关注。柴油动力船舶会发生燃油泄漏等事故,不利于海上环境的可持续发展。近年来,风能、太阳能等新能源为动力的船舶动力系统获得了社会各界的重视。相对于传统的柴油动力系统,基于新能源的船舶动力系统具有环保、可持续的特点,但也存在能量分散、密度低,且易受气象条件影响。本文针对新能源在船舶动力系统的应用问题,研究了一种复合式船舶动力推进系统,并对该动力系统的分布式控制策略进行详细研究。     

采用自适应模糊PID控制技术的船舶风帆自动控制系统

为了响应经济全球化、节约能源及保护环境的号召,全球船舶行业正将目光聚焦于环保的绿色能源上。目前最适合船舶利用的能源有水能及风能。从可行性上来说,唯有风能便于船舶攫取。因此,全球船舶运输行业正处于研究船帆空气动力性能的高峰期。本文着力于研究能够发挥风帆最佳性能的方法,并由此设计一种基于自适应模糊PID控制技术的船舶风帆自动控制系统。     

非对称双体船片体构型及阻力性能的数值研究

对于海上风电双体运维船而言,兴波阻力是其总阻力的重要组成部分.本文基于CFD技术对非对称双体船进行初步研究,通过改变双体船左右片体角度以及改变单侧片体肥瘦程度来实现内外片体排水体积差的目的2个方面来研究非对称双体船的阻力性能,比较各方案的阻力,综合考虑最终得出最优方案,为今后双体风电运维船的船型设计与优化提供一个新的研究方向.     

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了简单介绍,详细阐述了风筒装置在两型船上的总体布置,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。     

特种筒形桅杆风压试验

锥形筒形桅杆是一种新型桅杆 ,由于其结构的特点 ,风载可能对它产生较大的威胁。通过四面锥状筒型桅杆的风洞试验 ,研究了桅杆模型在不同风向下 ,在雷诺数 1 .7× 1 0 5 Re 7.8× 1 0 5的范围中 ,其周向与轴向的表面压力分布 ,给出了桅杆模型表面压力系数沿周向与轴向的变化规律 ,并作了分析 ,阐明了其与风向、雷诺数之间的关系。通过桅杆模型表面压力的周向积分 ,得到了模型的升力与阻力 ,导出升力系数与阻力系数 ,并分析了二者随雷诺数及风向的变化规律。试验分析结果表明 :压力系数沿轴向的分布不均匀 ,靠近桅杆模型的中间部位 ,压力系数较大 ;在桅杆模型的两端 ,压力系数较小。压力系数沿周向的分布与风向有关 ,在迎风面上 ,压力系数最大 ,在背风面上 ,压力系数最小。升力系数与阻力系数也与风向密切相关 ,并且随着风向的变化 ,有较大的变化。在筒型桅杆设计中 ,应充分考虑到风向变化所引起的风载变化。     

海上风电场维护船船型方案研究及双体阻力性能数值分析

风能是一种清洁的可再生资源,与传统的燃煤发电相比,风力发电没有二氧化碳等一些有害气体的排放,是理想的绿色能源,其开发利用受到各国的重视。随着海上风电场的日益发展,维护问题也随之而来。海上风电场维护船是维护人员进行维护必不可少的交通工具,本文根据中国典型的海上风电塔基型式,结合风电场实际使用需要和运营条件,对双体风电维护船功能进行了分析,通过对不同的双体船型方案进行数值仿真分析,得到性能良好的双体船行方案,为中国海上风电场建造维护船船型选择奠定了一定的基础。     

基于PIV的客滚船风阻流场研究

为准确分析客滚船在不同风向角下的流场分布,基于PIV技术研究了某型客滚船在25m/s风速下,5个不同风向角的风阻变化和流场分布;利用PIV技术得出某型客滚船纵向、横向以及水平方向的空气流场特性。结果表明:随着风向角的增加,纵向风轴阻力和横向侧向力呈"抛物线"规律变化,偏航力矩呈"正弦曲线"分布,并存在两个方向相反的阻力峰。利用PIV流场分布图与常规测力试验的风阻曲线对客滚船风阻流场进行分析研究,所得结果可为以后的CFD计算验证以及后期风阻优化提供参考依据。     

舰艇声隐身技术研究用消声风洞设计

目前在舰艇声隐身技术领域中,螺旋桨噪声和流噪声机理研究所需要的实验手段存在明显不足,为弥补这一不足,利用空气中消声比水中容易的优势,借鉴气动声学的研究方法和实验手段,从原理分析、数值仿真和实验验证等方面,探讨了舰艇声隐身技术研究用消声风洞的一些重要设计问题,包括风洞气流通道的布局形式以抑制驱动系统的传递噪声、实验测试段的非对称布置以获得远场声学测点、低频噪声控制的实现等。舰艇声隐身技术研究用消声风洞的设计方案得到了实验结果的验证,消声风洞成为舰艇螺旋桨噪声和流噪声机理研究的一种新的实验设施。     

作用于船舶上风荷载及参数的理论计算

风荷载是船舶系泊的主要控制因素,因此对作用于船舶上风荷载计算研究是十分必要的。针对现行水运行业规范中关于作用于船舶上风荷载的计算公式与参数取值问题,基于风荷载的基本表达式,采用理论推演的方法,结合自然条件的更新调整,对空气密度、风压高度变化系数、地面粗糙度、船舶受风面积等参数进行分析,得出船舶风荷载的理论计算公式与参数取值建议,为规范中部分参数的修订与工程设计提供参考。     

M型风电运维船船型设计与波浪增阻和耐波性能研究

本文基于三体风电运维船船型,结合M型船的特征要素设计改造出M型风电运维船。利用数值仿真技术模拟出M型风电运维船波浪航行时的波浪增阻与纵摇、垂荡情况,将数值仿真计算结果与原三体船的试验数据进行比较,以此探索不同M型船船型对船舶波浪航行时的波浪增阻与纵摇、垂荡情况的影响。最终确定了耐波性能较优的船型方案,从而为M型风电运维船船型设计提供了一定的参考和借鉴。     

三体槽道船船型设计及阻力性能研究

基于原三体风电维护船船型,结合M型船主要特征要素设计改造出三体槽道风电维护船。利用数值仿真技术模拟出M型风电维护船在中高航速下船底槽道的水气两相流变化,并在此基础上进一步探索船体槽道高度、长度的变化位置对船体总阻力的影响,最终确定阻力性能较优的船型方案,从而为海上三体槽道风电维护船船型设计提供参考。