螺旋桨史话

螺旋桨,安装在船舶尾部,隐匿在水面下,日以继夜不间断地旋转着,产生强大的推力,推动“伊丽莎白女王二世”号豪华邮轮以31节航速环游世界;推动“大西洋”号超级油轮满载四十万吨原油横渡大洋;推动HM.2型气垫船在广州——香港航线往返穿梭航行;推动“海神”号核潜艇完成水下环球航行;推动“尼米兹”核动力航空母舰以35节航速在大洋中游弋。你可曾知道,螺旋桨——现代船舶最主要的推进器是在     

船舶动力装置可组态智能故障诊断系统设计

旋转机械是许多船舶动力装置的核心设备,其设备状态与安全性直接关系到船舶航行的安全.为了保障船舶安全正常航行,针对当前船舶动力装置故障诊断系统的不足,研究开发了基于旋转机械监测诊断技术、数据库技术、网络技术以及组态式软件技术的船舶动力装置可组态智能故障诊断系统,介绍了该系统的体系结构、硬件结构、软件功能、网络技术及特点....     

主动舵潜水三相异步电动机

主动舵是船舶动力定位和低速航行的重要设备,其电机及螺旋桨安装在船体舵叶的腹板中,见图1。采用主动舵可显著改善船舶操纵性能,减小船舶回转直径。万吨级船舶可用主动舵作3节左右的低速航行;也可用来抵消风     

浅海中运动船舶的数值模型

船舶数值模型是研究船舶操纵的有效方式,对于提高船舶航行安全具有重要的现实意义。本文在深海中船舶操纵模型的基础上,根据浅海航行的特点,对模型中的螺旋桨的干涉参数、力矩等因素进行修正,最后进行浅海中船舶回转仿真实验,实验结果表明浅海中,船舶吃水变小,回转圈直径则变大。     

船位自动报告系统

船舶航行为每个船务公司所关注,在发生紧急情况时船务公司都急切想知道船舶的航行状况。本文介绍了利用电子海图技术和Ｉｎｍａｒｓａｔ－Ｃ系统实现的船位自动报告系统,使船务公司能够主动地撑握船舶的航行状况。     

船舶营运海区及设备配备要求

正笔者在近几年的FSC检查中,发现船员对于航区都比较清楚,知道船舶不可以超航区航行,否则就会被滞留或开具违章。但是,很多沿海航行船舶船员对营运海区并不了解,不知道什么是A1、A1+A2海区,也不知道不同的海区的差别是什么。笔者就航区和营运海区的定义做一个简要介绍。     

自适应型螺旋桨

英一家螺旋桨制造厂,最近研制世界第一台自适应船用螺旋桨。这种螺旋桨推力大,可正反两向旋转,在螺旋桨旋转时,船舶航行平稳、改变航向灵活,并节省燃料。该技术在船舶建造业领域中,将有着广泛的应用前景。自适应螺旋桨桨叶是活动型,可根据水流的流向,和水流离心力的强弱,依据流体力学原理自动调节到平衡状态,使船体阻力减小,船体航行平稳。当倒车时,     

长江口潮汐特点与成因及应对措施

长江口水域是世界上有名的航行复杂地段。此水域船舶密集,水况复杂。船舶航行在长江口水域,常感到对潮流把握不住,通过查询潮汐表,对流向与流速也不能预判。不同的位置,有的地方呈现出往复流的特点,有的地方又呈现出旋转流的特点。这些对船舶安全航行带来很大的隐患。究竟是什么原因导致这一特征?航船又该如何应对?本文作者提出了自己独到的观点,供广大航海人员参考。     

福州港白马泊位回旋水域的通航研究

为验证福州港新建白马泊位的航道与回旋水域以满足5万吨级散货船安全航行的要求，利用船舶参数与水文气象因素设计了船舶通航的航道，以野本方程对船舶操纵特性进行研究并获得船舶靠、离泊操纵所需的回旋水域。采用船舶操纵模拟器仿真航行，以验证符合相关设计要求。结果表明：理论设计的航道满足5万吨级散货船的航行，在急流工况下船舶离泊操纵困难，且在重载掉头离泊时，出现回旋直径超出设计范围的情况。设置各种通航条件模拟船舶的真实航行，既可获得在该航道航行的经验，又验证了航道与回旋水域设计的合理性。     

船舶浅水航行下沉量和纵倾的数值计算

基于CFD方法对船舶浅水航行航态变化问题进行研究。通过同时求解RANS方程和刚体运动学方程对船舶浅水航行流场进行数值模拟,并根据浅水流场空间受限的特点,采用三种动网格相结合的方法,解决船舶在浅水中航行时航态变化的网格更新问题,在数值模拟中还考虑了螺旋桨旋转的影响。文中以S60船模(Cb=0.6)为对象,计算了其浅水航行的下沉量和纵倾值,计算结果与船模水池试验数据对比,吻合良好。     

改进遗传算法的船舶航行路径规划方法

船舶航行环境十分复杂,路径规划是保证船舶智能航行的基本技术,针对当前船舶航行路径规划方法存在搜索最优路径速度慢、得到最优路径质量差等缺陷,设计了基于改进遗传算法的船舶航行路径规划方法。首先对船舶航行路径规划原理进行分析,构建船舶航行路径规划的建模环境,然后产生船舶航行路径规划的可行解,引入改进遗传算法模拟生物进化机制对船舶航行路径规划可行解进行分析,搜索到最优的船舶航行路径规划方案,最后在Matlab 2017平台上进行了船舶航行路径规划仿真测试。改进遗传算法不仅能够在有效时间内找到最优的船舶航行路径规划方案,让船舶航行路径十分安全,能够有效避开所有障碍物,而且找到船舶航行路径规划方案的迭代次数明显减少,是有一种有效的船舶航行路径规划方法。     

极地航行船舶概念设计多目标优化方法研究

随着北冰洋海冰的融化,北极航线因其带来的巨大商业利益而变得越来越重要。因此,高效环保的绿色极地航行船舶研发显得尤为迫切。本文围绕极地航行船舶的冰/水动力特性,提出了以破冰航行效率作为衡量破冰能力的技术指标,进行了破冰航行效率的理论推导,建立了以破冰航行效率、EEDI和相对回转直径为目标函数的综合性能多目标优化模型,并以一艘油船为例开展了优化研究,为进一步确定极地船舶的主尺度和船型优化提供了方法。     

基于航行数据的船舶航行油耗模型建立方法

准确评估船舶的能效表现是研究船舶性能、优化船舶能效的基础。为准确评估船舶航行状态对船舶航行油耗的影响和船舶的能效表现,以某超大型散货船为研究对象,基于船舶智能能效综合管理系统获取大量船舶航行数据,通过数据处理和特征工程找出影响船舶航行油耗的因素,采用人工神经网络建立船舶航行油耗模型。采用该模型预估船舶在一段航程中的总油耗量,验证该模型在评估船舶航行状态对船舶航行油耗的影响方面的有效性。此外,采用该模型对航程和转速进行优化,验证该模型对能效优化的可行性。     

离散模型在船舶航行轨迹自动检测中的应用

船舶航行轨迹检测过程易受到海上航行环境的影响。为了提高船舶航行轨迹检测性能,本文研究离散模型在船舶航行轨迹自动检测中的应用过程。利用船舶航行轨迹示意图计算出2个距离最远的航迹点之间的检测时间差,再通过定义船舶航行轨迹的提取公式提取出船舶航行轨迹。然后采用船舶航行的向心力条件、海上航行时间以及偏移力度系数,确定船舶航行轨迹的上限边界数值,再基于影响船舶航行轨迹的约束变量,确定船舶航行轨迹的下限边界数值,从而确定船舶航行轨迹范围,并将经济航速作为阈值实现对船舶航行轨迹的自动检测。实验结果表明,该方法在检测精度和检测耗时方面具有更好的性能。     

浅谈船舶狭水道航行安全

狭水道往往是船舶由外海驶入港口水域的必经之路。由于狭水道具有航道狭窄、水深较小、船舶密度大以及障碍物多等特点,船舶在其中航行时会面临着较多的风险,因此保证船舶在狭水道的安全航行显得尤为重要,本文通过分析狭水道的自身特点以及狭水道对船舶安全航行的影响,提出了船舶在狭水道航行的航行策略,以期对船舶在狭水道的安全航行有所裨益。     

基于DSP技术的航行自动化控制系统

针对船舶海上航行受到航行环境和船舶运行情况的影响,加大了船舶航行方向和航行速度的控制误差,为了提高船舶航行的自动化控制精度,提出了基于DSP技术的航行自动化控制系统设计。在硬件设计方面,利用DSP技术设计了复位电路和外围接口电路,对船舶航行自动化控制电路进行了设计,根据船舶航行自动化控制器的工作原理,完成船舶航行自动化控制器的设计,利用船舶航行自动化控制的误差函数,在函数下降方向上,自适应调整自动化控制的权值和阈值,建立了船舶航行自动控制网络模型,结合船舶航行的自动化控制流程,完成系统软件设计,实现船舶航行的自动化控制。实验结果表明,基于DSP技术的航行自动化控制系统不仅可以缩小船舶航行方向的控制误差,还可以缩小速度的控制误差,从而提高了船舶航行的控制精度。     

并行计算在船舶动力系统中的设计

在海上船舶航行中,其方位控制能力是整个船舶动力系统的关键,作用是利用自身的动力系统获得航行最大的前进动力。在航行过程中,由于船舶受到来自海浪、海风及海流不同方向的力矩作用力,其船舶动力系统中的方位控制器用来抵抗这些作用力。本文研究海浪、海风等力矩作用在航行船舶中的作用力数学模型,在此基础上,构造基于并行空间的船舶空位能力的计算规则,分析船舶在航行过程中的对抗力,并给出分析结果。     

船舶在能见度不良水域的安全航行研究

能见度不良是影响船舶航行的不利因素,给海上航行安全带来了很大的影响,主要是造成瞭望、陆标定位等困难,从而易发船舶触礁、碰撞等海上交通事故,造成人员伤亡、财产损失、环境污染。如何让船舶在能见度不良水域中安全航行这个问题一直困扰着航海人员,本文通过对影响船舶在能见度不良水域安全航行因素的分析,结合船员航行经验提出了避免船舶航行在能见度不良水域中发生碰撞的应对措施,以期对船舶在能见度不良水域的安全航行有所裨益。     

内河航道船舶航行操纵平面二维数值模拟初步研究

船舶航行操纵数学模型包括水流数学模型和船舶航行数学模型,其中水流数学模型是船舶航行模拟的基础。基于船舶航行操纵数学模型的基本原理,研究开发了船舶航行操纵平面二维数学模型,其中水流数学模型采用贴体坐标系下的平面二维水流数学模型,采用有限体积法对水流基本控制方程进行了离散,在求解过程中采用了欠松弛技术和逐线迭代法,船舶航行数学模型采用比较流行的"组合型"水动力模型,并采用有限差分法离散求解船舶运动方程。根据实船或船模在静水条件及均匀流条件下的航行试验资料,对所建立的船舶航行操纵数模进行了验证和参数率定,结果表明该船舶数模能够正确模拟船舶的航行操纵性能。     

海图与安全航行

尽管随着科学发展,导航技术设备品种繁多,陆地有近、中、远程无线电导航系统,空中有导航卫星网,但航海者还是无法离开航海图。海图是海上航行体最基本的也是不可缺少的导航工具,它为航海者拟订航行计划,提供最直观的海洋平面位置图和有关海洋要素。任何人都不可能把偌大的海洋地理要素熟记脑里。无线电导航只提供航行中的船舶座标值,只是数的概念,要想知道船舶在海洋上的具体位置,还是离不