电磁流体技术在海面薄油层回收中的应用

针对海面薄油层的回收问题,利用不同导电性能的流体在电磁场中因受力而分层的原理,提出将电磁流体技术应用于海面薄油层处置中,设计开发电磁流体海面薄油层回收系统,对系统的性能进行实验分析,为电磁流体技术在海面油层回收中的应用提供支撑。     

水面油膜及漂浮物回收分离装置的研制

针对水面油膜及漂浮物扩散面积大、浮层薄的特点,利用油及漂浮物与水的密度不同这一物理特性,设计一套具有良好水动力性能的水面油膜及漂浮物回收分离装置。载体平台在水面上能够抵御一定的风浪影响,快速、高效地吸收水面表层油膜及漂浮物。完成载体平台、控制系统、油膜及漂浮物回收分离系统的设计及建造,开展系统集成、调试、样机试验等工作,并验证了装置的性能。研究成果可为水面油膜及漂浮物的回收分离设备的研制和应用提供借鉴。     

基于超亲水材料的溢油回收分离实验

考虑到超亲水材料具有优良的亲水疏油性能,有望应用于溢油处置领域,在原油环境下开展不同流道、不同孔径的不锈钢网和超亲水材料的分离测试实验,结果表明,超亲水材料的分离性能明显优于不锈钢网,在单级分离情况下,经超亲水材料分离后出水口的含油量均降低至50 mg/L以下,出油口的含油量则保持在85％以上.对于优化流道后的双级分离...     

用于直流快速开关的电磁斥力机构仿真及优化设计

本文对用于直流快速开关的电磁斥力机构进行仿真分析研究,通过优化影响电磁斥力机构设计的主要参数设计了试验样机。通过样机的试验,验证了仿真分析的准确性。     

新型高速触头操动机构的设计及实验分析

设计了一种基于电磁斥力机构和单线圈双稳态永磁操动机构的新型高速触头操动机构,研制了原理样机,运用Ansoft有限元仿真软件对电磁斥力机构进行了建模仿真,实验结果表明该触头操动机构能够在分断动作信号发出约200μs后使动、静触头分离,触头开距为16mm。     

海上重大溢油回收、油水分离与储运集成工艺

溢油回收、油水分离和储运是海上重大溢油应急处置的重要环节。以该环节为基础,分析典型收油技术和油水分离技术的性能特点,研究作业环境对溢油回收的影响。结果表明:下行带式收油机具有更好的抗风浪能力、更高的回收效率及彻底性效率,更加适用于海上溢油的回收;具有高精度、广普性、广幅性和大通量等特点的溢油阻截分离与回收系统能更适应容量大、含水量高的海上溢油。基于此,提出海上重大溢油回收、油水分离与储运集成工艺,可有效提高溢油处置的快速性和高效性。     

新型可压缩吸油拖栏设计

针对传统吸油拖栏存在的运输成本高、占用空间大、溢油处置效率低等问题,采用可压缩高效吸油材料、中空弹性浮体和阻水无纺布等材料对传统吸油拖栏的结构进行优化,研制出新型可压缩吸油拖栏,海上拖带试验结果表明,新型可压缩吸油拖栏的饱和吸油倍数为16,抽真空可压缩率为50%以上,解压缩30min后可恢复至压缩前体积的92%,现场使用时可实现快速组装、快速布放、稳定拖带、快速回收。     

潜艇舱内电磁干扰特性分析与典型问题处置方法研究

潜艇舱内电磁环境的复杂性、多样性问题严重影响其生命力和战斗力。从影响电磁兼容性问题的三要素出发,建立了设备抗干扰效能和系统电磁兼容性模型,综合分析了潜艇舱内电磁干扰特性,给出了几类典型电磁干扰问题的机理分析与处置方法,最后针对潜艇舱内总体电磁兼容性控制问题提出了"隔离屏蔽、优化布置、提高设备抗干扰指标"的总体思路与具体实施建议。     

黄骅港3840 kW多功能环保拖船设计

针对港区拖船环保水平低和传统溢油回收船利用率低等问题,设计多功能环保拖船,该船具备拖船全回转机动性能,能完成狭窄水域和复杂海况下的围油栏布放和溢油回收等作业;采用新型生活污水处置、燃油在线监测和防海生物污染等系统,提升了自身环保性能.     

舰船短波电磁环境仿真建模的工程应用研究

舰船短波电磁环境仿真建模是面向舰船短波大功率天线优化布局、电磁环境精确计算与数字表征、电磁环境计算机模拟的关键技术,要保证舰船电磁环境分布的仿真结果贴近工程实际,必须对舰船电磁环境仿真模型进行精确构建和算法适应性处理。本文针对舰船短波电磁环境分布特征,分析了影响舰船电磁环境仿真准确性的主要因素,结合计算机图形学、计算电磁学和电磁波理论对舰船电磁环境仿真建模的工程应用技术开展了研究,提出了适用于电大尺寸复杂平台电磁环境仿真的优化建模方法。结果表明,该建模方法能满足工程应用需求,与试验数据对比的平均误差小于3dB。     

风化过程对溢油回收效率的影响

选择3种渤海重质原油在波浪槽中开展48 h溢油风化及回收实验,通过分析油品的密度、黏度、含水量及回收效率在溢油风化过程中的变化趋势,探讨海上原油泄漏后的最佳处置时间窗口。风化实验结果表明,溢油的物理性质在风化过程中均有明显的变化,其中黏度和含水量的变化尤为明显。真空式溢油回收实验显示,溢油后6 h内回收效率会急剧下降,3种原油的最终实际回收效率分别降低至12.2%、3.5%和4.8%。     

基于FLUENT网–栅结构围油栏拦油特性数值实验

为研究网-栅结构围油栏拦油性能,基于不可压缩黏性流体的N-S方程和流体体积分数方法(VOF),利用FLUENT软件进行数值实验。在不同流速下,对其临界失效速度进行了验证;拦网孔隙率变化,对网–栅结构围油栏拦油特性影响不大;溢油区域相对围油栏初始位置的不同,对围油栏拦油效果则有显著影响。在实际应用中,应当注意网–栅结构围油栏的使用环境,合理确定围油栏的布设位置,防止不必要的拦油失效情况发生。     

复杂环境下潜艇感应电磁噪声的数值模拟

对潜超低频通信信号会受到很强的电磁噪声干扰,为有效抑制噪声,对潜艇周围复杂流场切割地磁场产生的电磁噪声进行研究。基于流体动力学以及有限元建模方法,将潜艇阻力和压力的计算值与实验数据进行对比,验证了数值方法的有效性。在此基础上建立电磁流体耦合模型,分析潜艇在不同航速和不同航向下感应电磁噪声的频谱特性和变化特征。研究结果表明,潜艇周围流体产生的电磁噪声属于超低频噪声,具有明显的线谱特征。潜艇航速对噪声幅值影响显著,同时各个航向上的噪声分量具有很大的相关性。分析得到的噪声频谱特性可为对潜通信的噪声特性研究提供参考,为降低电磁干扰或其检测提供一定的支持。     

高速电磁斥力机构的基本原理与仿真分析

混合型限流断路器是现代直流电力系统有效的短路保护设备,其中用于驱动高速限流断路器机械触头高速分闸的电磁斥力机构性能决定了混合型限流断路器的限流水平及分断的可靠性。分析了电磁斥力机构的工作原理,通过理论推导得到了电磁斥力的解析表达式,在此基础上得到其运动方程。介绍了电磁斥力机构的瞬态场有限元仿真方法,建立了1000 V/400 A样机的仿真模型,样机试验结果验证了理论分析与仿真计算的正确性,为电磁斥力机构的进一步优化设计打下坚实基础。     

基于单片机的非接触式能源补给系统设计

非接触式电能传输技术因其特有优势有望能解决水下无人航行器的能源补给问题。首先根据非接触式电能传输技术基本原理建立系统模型,然后设计了电磁耦合器、电能变换电路和PID控制器,最后制作原理样机以供实验。试验结果表明,设计的系统样机可以实现8 mm传输间隙下达50%的传输效率;在14 mm间隙内,PID控制器能使系统的传输效率最多提高10%。     

可回收式水下声学网络监测节点的设计与实现

本文针对我国日益增长的近海海洋环境监测的迫切需要,同时考虑到水下节点布放和回收的便捷性,提出了一种新型可回收式水下声学网络监测节点方案,该方案的特点是使用可脱开插头和电爆螺栓来实现节点的水下长时间供电和自主上浮分离。最终完成的声学网络节点样机可靠性高、结构紧凑且性能指标良好,并已通过海试实验验证。该水下网络监测节点是水声网络监测技术与试验系统的基本功能实现平台,为后续开发利用海洋资源提供依据和参考。     

多径电磁环境下动态舰船定位系统设计

结合当下船舶定位系统使用环境频多电磁干扰的条件,且电磁信号呈现出多路径的特征性,现有舰船定位系统不论在硬件设计,还是在软件算法都无法在多路径电磁环境下准确有效的处理定位数据信号。因此,提出多径电磁环境下动态舰船定位系统设计。在现有定位系统的硬件基础上,添加多路径电磁干扰信号处理硬件,完成对后续软件算法的支持;构建电磁环境下的定位计算模型,获得所需优化参数;根据电磁优化量,引入多路径定位信号优化算法,多路径电磁信号进行优化,提升定位数据的识别准确定与抗干扰性,最后通过仿真实验来完成对提出设计系统有效性与可行性的测试。     

浮子式围油栏拦油效果及形状优化的数值模拟

围油栏是一种能有效防止溢油扩散、缩小溢油面积和配合回收的简易而有效的工具。运用FLOW3D软件模拟围油栏在波流作用下的溢油围控过程,探讨不同裙摆形状对浮子式围油栏拦油效果的影响。研究结果表明:通过改变围油栏裙摆底部形状结构,可有效改变围油栏的滞油性能,为围油栏性能优化提供初步方案。     

熔丝型混合式直流限流开关的分析与设计

针对直流电网短路故障时迅速产生的短路电流,提出一种零电压型混合式直流短路电网限流开关拓扑结构,以超快速电磁斥力式机械开关为通流支路,用快速限流熔断器代替固态开关支路和能量吸收支路的功能.开发出额定功率为640 V/2 500 A的原理样机,实验结果表明,样机将预期峰值为100 kA,时间常数为4.17 ms的短路电流限制在10 kA以下,证明所设计限流开关工作的快速有效性.     

新型浅滩浮油回收装置

联邦德国一家公司去年推出了一种适用于海滩作业的浮油回收装置。这种新型装置经过一年的实际使用,收到了良好的效果。这个项目的研制受到了联邦科研发展部的支持。该项研究的目的是为了控制沿海浅滩的油污染。浮油回收装置挂带在一台类似履带式拖拉机的浅滩行走器上,整套回收系统先将油和浅滩泥桨分离,自动将油水混合液输入液柜进行处理、回收。该装置可在-2°至+35℃的环境温度及-2°至+40°的水温中工作。在水中