亥姆霍次定理在舰船空气声场中的应用

舰船噪声能够破坏舰船的隐蔽性,在舰船航行过程中存在安全隐患。在舰船制造和设计领域,如何有效降低舰船噪声是人们研究的重点和难点。随着计算机技术和数值分析技术的快速发展,利用数学建模对船舶空气声场进行分析和研究,能够有效节省船舶设计的时间成本,提高舰船建造的效率。本文对舰船空气声场产生的原因进行了深入研究,基于亥姆霍次定理对舰船空气声场进行了建模。     

亥姆霍兹共振消声器的声学改进

应用三维声学有限元法预测亥姆霍兹共振消声器的传递损失,并与实验结果进行对比,两者吻合良好,表明本文所用数值方法的适用性和准确性。一方面,为了在不改变共振器外形的前提下降低共振频率,将连接管延伸至共振腔内部,并详细讨论了延伸长度、延长管横截面形状对共振器声学特性的影响;另一方面,为了拓宽传统亥姆霍兹共振器的消声频带,将共振器进行串并联组合,并详细讨论了组合结构对声学特性的影响。     

多孔侧壁耦合亥姆霍兹共振器对吸声性能影响的数值仿真

为了抑制船舶柴油机的进排气以及空调通风管路内的噪声,亥姆霍兹共振器通常被用作消声器来耗散声波。声学数值模型基于有限元方法,运用COMSOL5.3软件,对平行耦合型亥姆霍兹共振器在频域内建立模型,求解线性化的Navier-Stokes方程。通过仿真分析共振器侧壁穿孔率、孔的数量以及来流马赫数的变化对共振频率、传递损失以及吸声性能的影响。结果表明：穿孔率由25%增至50%时,能够拓宽消声频带和提高吸声性能;在固定穿孔率情况下,侧壁孔数的增加有益于提升共振器的吸声性能,特别是高来流马赫数工况（Ma≥0.07）比较明显。此外随着来流马赫数的增加,由于2个平行耦合的共振腔之间的共振作用,使得模型能产生3个及以上的共振频率。     

空气洁净技术在舰船空调系统设计中的应用探讨

本文介绍了空气洁净技术在舰船空调系统设计中的应用;着重介绍了适合船用的洁净室的气流组织形式、净化空调系统的设计要点、洁净室的有关参数计算。     

空气射流通风技术在舰船机舱通风系统中的应用

对空气射流通风技术原理进行阐述，系统地介绍空气射流通风系统的系统组成、技术特点。结合该技术在水面舰船机舱通风系统中的应用，指出空气射流通风系统在机舱通风系统中的功能、工作原理及优点。     

专家PID控制方法在舰船动力装置控制中的应用

介绍了传统数字比例积分微分（PID）控制方法在舰船动力装置控制中的原理和应用情况,分析了传统数字PID控制方法的不足,在此基础上提出了一种专家PID控制方法,最后介绍了该方法在舰船动力装置控制中应用实效。     

有源噪声控制技术及其在舰船中的应用北大核心CSCD

有源噪声控制技术作为与传统噪声控制技术互补性极强的一种新型噪声控制技术,历经30多年的蓬勃发展,在基础理论、研究方法、关键技术及系统实现等各方面均已形成一套完整的体系,在实际应用、产业化发展和商业推广方面也获得了实质性进展,这为舰船领域中应用该噪声控制技术提供了可能性。首先,综述了开发有源噪声控制系统所必须的声场分析、系统组成及其关键技术,描述了有源控制系统工程应用的典型案例,包括舰船舱室噪声有源控制、管道噪声有源控制等。然后,针对有源控制技术在舰船噪声控制中的进一步应用,论述了有源吸声、有源隔声及智能声学结构等前沿技术的可行性及需要解决的问题。     

有源噪声控制技术及其在舰船中的应用北大核心CSCD

有源噪声控制技术作为与传统噪声控制技术互补性极强的一种新型噪声控制技术,历经30多年的蓬勃发展,在基础理论、研究方法、关键技术及系统实现等各方面均已形成一套完整的体系,在实际应用、产业化发展和商业推广方面也获得了实质性进展,这为舰船领域中应用该噪声控制技术提供了可能性。首先,综述了开发有源噪声控制系统所必须的声场分析、系统组成及其关键技术,描述了有源控制系统工程应用的典型案例,包括舰船舱室噪声有源控制、管道噪声有源控制等。然后,针对有源控制技术在舰船噪声控制中的进一步应用,论述了有源吸声、有源隔声及智能声学结构等前沿技术的可行性及需要解决的问题。     

嵌入式系统在舰船温湿度控制中的应用

目前研究的舰船温湿度控制方法控制过程损耗过多,控制耗时过长。为了解决上述问题,基于嵌入式系统研究了一种新的舰船温湿度控制方法,选用三星公司生产的TSD6382G8芯片提供控制电压,内部电路采用手动复位方式,利用嵌入式系统管理平台内部操作系统进行舰船蒸汽制冷,引入显示屏显示结果,通过数据交互实现温度控制。使用嵌入式系统的人机交互界面完成除湿工作,在进行冷却除湿过程中,需要对冷却空气进行传热,实现湿度控制。实验结果表明,将嵌入式系统应用在舰船温湿度控制中,可以很好地减少控制损耗,缩短温度湿度控制响应时间。     

热舒适指标在船舶空调中的应用

介绍船舶空调传统控制方法,分析热舒适指标控制(CI控制)的优越性,以货船舱室为例说明船舶空调CI控制的方案选择及控制流程,指出该技术未来发展需要解决的问题。     

嵌入式现场总线在船舶防火门控制系统的应用研究

船舶火灾对现代船舶运输造成了重大影响,同时船舶火灾造成的损失大并且难以救援,因而对船舶火灾进行监控是非常必要的。船舶防火门可以阻止火势蔓延,为船舶工作人员扑救和撤离争取时间。本文提出一种基于ATmega128单片机的船舶防火门控制系统,对系统的整体架构进行设计,给出了系统的工作流程图,对系统中重要的元器件进行了选型,测试了不同速率下Profibus数据传输的稳定性。本文设计的系统具有成本低、可靠性高等优点。     

网格划分软件在船舶磁场计算中的应用

网络划分软件TrueGrid具有简化建模过程、提高计算效率等优点,广泛应用于船舶磁场计算中。文章分析了网络划分软件TrueGrid在磁场计算中需要关注的因素,通过计算实例,验证了网格划分软件的高效性和实用性。     

大容量客船内部空调送风控制系统设计

传统送风控制系统在控制大容量客船内部空调风量时效果很差。针对这一问题,设计一种新的送风控制系统,对硬件和软件进行设计,给出硬件结构图,主要设计了硬件的采集器、控制器和传输器,采集器选取的芯片为TSA-22采集芯片,控制器选用UMS134芯片,整体电路连接方式为串联。软件分为控制有效值确定、增益系数求解、起控和释放处理三步。与传统控制系统进行实验对比,结果表明,所设置的控制系统具有很好的控制能力,能够为游客提供更为舒适的环境。     

容错控制在船舶航行中的应用

在船舶的航行控制系统中,各种复杂通信导航设备变得更加复杂,其稳定性和安全性成为人们研究的重点。而常规的容错控制已被广泛应用在复杂的工控领域,在船舶控制系统中,主要的控制对象即螺旋桨的矢量控制,基于此控制技术的容错系统也应运而生。本文主要介绍船舶螺旋桨的调距控制系统,并针对常见的故障开展容错控制与冗余设计的相关研究。在对船舶运动的建模设计中,应用容错控制算法,并建立仿真环境,验证其控制效果和性能。     

模糊最优化算法在船舶控制中的应用研究

首先分析船舶模糊控制系统以及系统参数的选择。引入模拟退火算法,对系统中模糊变量的量化因子和比例因子进行优化,达到最优控制船舶的目的。最后利用本文设计的算法,对不同海域情况下船舶的航向控制进行仿真。实验结果表明,FLC控制比传统的PID控制更接近预定航行方向,并且方差小,更适合在复杂环境中控制船舶航向。     

模糊控制理论在船舶操纵中的应用

为使船舶行进水动力与预设动力数值曲线较好贴合,针对模糊控制理论在船舶操纵中的应用情况展开研究。按照模糊滤波监测器的运行原理,建立完整的船舶航向控制表达式,再根据浆力操纵量指标、舵力操纵量指标的数值计算结果,构建标准的船舶操纵运动模型,完成对模糊控制理论在船舶操纵中应用情况的研究。实验结果表明,模糊控制理论能够促使船舶行进水动力数值与预设动力数值曲线更好贴合,与变论域模糊控制技术相比,更符合稳定操纵船舶的实际应用需求。     

大容量客船内部空调送风智能控制系统

利用基于通风网络理论的空调送风控制系统。基于红外感应的空调送风控制系统进行客船内部空调送风控制,存在系统响应慢,能耗大的问题。针对上述问题,设计一个新型大容量客船内部空调送风智能控制系统。首先设计系统B/S三层框架结构,然后根据结构选取系统温度感应器、无线传输装置、单片机等主要硬件设备,最后为保证系统正常运行,设计各个硬件的运行逻辑,完成系统软件设计。结果表明:与基于通风网络理论的空调送风控制系统,基于红外感应的空调送风控制系统相比,本系统响应时间缩短4.82 s,5.56 s,总能耗节约0.6kW·h、0.19 kW·h,平均节约0.72 kW·h,2.28 kW·h。     

增强现实技术在船舶导助航领域的应用

为解决传统船舶导助航领域的难题,介绍增强现实技术(Augmented Reality,AR)的特点和应用及发展趋势,分析传统船舶导助航技术的现状和缺陷。在此基础上对AR技术在提升船舶导助航方面进行设想及分析,并提出其在船舶导助航应用上需解决的一些关键技术。