海船无公害防污技术的探讨

探讨如何防止海船船体水下部分受海水腐蚀和海洋生物的附着。着先介绍３种传统的防污涂料，分析它们的优缺点，然后列述各国研究开发的低毒或无毒的防污涂料新品种以及新型无公害防污技术－利用导电涂层防止海洋生物附着的技术。最后就我国海船无公害防污技术的应用和发展发表一些见解。     

海洋污损生物黏附机制与酶防污技术研究进展

本文综述海洋污损生物黏附机制与酶防污技术研究进展。海洋污损生物具有显著的生物多样性,附着过程差异显著,但其附着基础大抵相同,均通过由蛋白质、多糖、脂质等组成的黏附物质的协同作用实现牢固附着。针对污损生物黏附物质的组成及黏附机制,基于酶的生物催化作用和环境友好特性,酶基防污技术成为新型环境友好型防污材料重要发展方向之一,具有广阔的应用前景。     

海洋污损生物黏附机制与酶防污技术研究进展

本文综述海洋污损生物黏附机制与酶防污技术研究进展.海洋污损生物具有显著的生物多样性,附着过程差异显著,但其附着基础大抵相同,均通过由蛋白质、多糖、脂质等组成的黏附物质的协同作用实现牢固附着.针对污损生物黏附物质的组成及黏附机制,基于酶的生物催化作用和环境友好特性,酶基防污技术成为新型环境友好型防污材料重要发展方向之一,具有广阔的应用前景.     

航行体头型对气泡附着影响的数值研究

水下航行体穿越水中膨胀气泡时,气泡在一定条件下有可能附着在航行体上形成附着空泡,从而改变航行体水动力性能,为此开展了头型因素对气团附着空泡影响的数值研究。利用数值模拟方法计算了四种头型航行体穿越膨胀气团的过程,结果发现头型是影响气泡附着的重要因素:对于分离角较大的钝头型,气泡容易附着在航行体上形成附着空泡;对于分离角较小的细长头型,气泡受到扰动后就很快与航行体分离而不会附着。     

基于CFD的污底位置对船舶阻力的影响分析

污底现象广泛存在于船舶航行过程中,船舶污底的附着会使船舶阻力增加、推进效率下降,燃油消耗增加,影响船舶的性能。为深入研究污底对船舶阻力性能的影响,本文以附着污底的散货船为研究对象,基于CFD方法,分析污底的不同分布形式对船舶阻力性能的影响。建立船体三维模型,通过数值模拟计算结果与实船使用数据结果对比,验证CFD技术在船舶阻力性能预报中的可靠性。     

浪、流作用下大型网箱结构强度的数值模拟

在不同的波浪、海流和海生物附着等环境载荷的作用下,大型网箱的位移、锚泊力及结构应力都会发生变化,而当网箱结构发生海生物附着后,网箱所受的载荷会增大,严重时会危及网箱的结构安全.为此,需要研究浪流作用下大型网箱的水动力响应及结构内力.建立单体水面网格锚碇网箱在浪流作用下的数值模型,分别研究波流、海流和海生物附着等因素对网箱的受力和运动的影响,并分析不同海况下网箱的极限强度.结果 表明,海流流速和海生物附着厚度对网箱的变形、运动和受力有较大的影响,且随着海生物附着厚度的增加,网箱的极限强度也越来越小.     

强声法清除附着藤壶的力学仿真

船体等由于表面附着动物、植物和微生物而产生的危害称为生物污损,其带来的安全隐患和能源消耗一直以来都是人类从事海洋活动的一大难题。藤壶是我国周边海域一种常见的海洋污损生物,附着在船体表面,使船体行进阻力增加,降低船舶机动性并造成其寿命减短。藤壶具有粘接强度高、难清除的特点。本文研究强声清除附着藤壶机理,明确强声清污的2种可能方式,并利用有限元软件建立藤壶附着模型,对强声清污进行仿真分析。结果表明,基于强声产生共振力或"综合力"都对附着藤壶有清除效果。     

船体表面海洋污损生物附着规律分析

阐述了海洋污损生物的在船体表面的附着过程,分析了海水温度、盐度、水体流速、海水透明度以及附着基材料性质对污损生物附着情况的影响状况,基于实船调查,探讨了船舶水线区、船艏、船舯、船艉、船底、螺旋桨、舵等7大浸水部位污损情况的差异,获得船体表面海洋污损生物附着的初步规律,认为船体表面污损生物的附着种类和数量与船舶的类型、航线、营运性质等都有关系,船底是船舶污损最为严重的部位,船艏的附着量比船舯和船艉要小,螺旋桨和舵的污损不是很严重,附着的主要是粘附力极强的底栖生物,藻类是水带线附近的优势附着种。此结论可为研制高效、环保的防污手段提供参考依据。     

水翼叶顶间隙漩涡空化流动特性研究

采用试验的方法研究了不同空化数下水翼叶顶间隙区域漩涡空化流动的发展变化。试验在闭式空化水洞中进行,采用高速全流场显示技术对空化流场进行观测,并采用图像处理技术对试验结果进行处理,提出空化涡模型,阐述了涡空化的发展规律。研究结果表明:随着空化数的降低,叶顶间隙漩涡空化的发展主要经历如下三个阶段:(I)泄露涡内部空化初生阶段:在水翼中部附近产生游离状空化,向下游运动并迅速溃灭消失。(II)叶顶间隙内部附着空化发展阶段:涡空化逐渐发展并向水翼尾缘延伸,空化涡带呈螺旋状非轴对称旋转;叶顶位置压力面中部附近开始出现片状附着型空化,并体现出强烈的非定常特性。(III)射流剪切层内部空化形成阶段:涡空化延伸至水翼下游;叶顶附着空化充分发展,充满间隙并形成射流剪切层空化,和空化涡带共同形成三角状空化结构。     

舰船表面仿生高分子涂料的防污特性研究

在人类对海洋开发与利用的过程中,舰船是不可或缺的工具之一。为了提高船舶的抗污染能力,使得船舶表面不被海洋生物附着污染,必须通过一定的方法使得附着生物死亡,进而消除这些生物,但是这会对生态环境造成严重的污染。以仿生学视角分析,海洋当中的大部分生物都会根据其表面形貌来对海洋生物附着加以抵制。为展开深入地研究,本文将生物抗附着特性作为切入点,阐述了舰船表面仿生高分子涂料所具备的防污特性。     

云状空化的非定常流体动力特性

基于高速全流场显示和动态压力测量技术,实现了非定常空化空穴形态和壁面压力的同步测量.采用该方法,同步观察和测量了收缩—扩张流道内云状空化形态的准周期性变化及其对应的壁面压力波动特性,分析了压力信号频谱,讨论了非定常空穴形态变化和壁面压力波动的关系.结果表明:扩张段内云状空穴的发展过程呈现出附着型空穴生长,附着型空穴断裂、脱落以及脱落型空穴聚合、生长、溃灭的准周期过程.壁面压力波动的主导频率约为21 Hz,对应附着型空穴的准周期生长、断裂和大尺度脱落型空穴生长、溃灭;次级频率约为42Hz,对应小尺度脱落型空穴非定常变化.同时发现空穴变化和压力波动存在如下关系:在附着型空穴的生长阶段,其空穴前部稳定附着区域的压力波动较小,其尾部非稳定区域的压力波动较大;当附着型空穴发展至最大长度时,其尾部空泡的非定常波动会使得相应区域压力波动更加剧烈.伴随着反向射流的发展,附着型空穴断裂、脱落产生许多小尺度脱落型空穴,其生长、溃灭等非定常变化会使得相应区域的压力波动变得复杂.小尺度脱落型空穴逐渐聚合、生长形成单一的大尺度脱落型空穴,伴随着其不断的向下游移动,相关区域被其覆盖时压力波动减小,脱离其覆盖或者经历其溃灭过程时压力波动显著增大.     

云状空化的非定常流体动力特性

基于高速全流场显示和动态压力测量技术,实现了非定常空化空穴形态和壁面压力的同步测量。采用该方法,同步观察和测量了收缩—扩张流道内云状空化形态的准周期性变化及其对应的壁面压力波动特性,分析了压力信号频谱,讨论了非定常空穴形态变化和壁面压力波动的关系。结果表明:扩张段内云状空穴的发展过程呈现出附着型空穴生长,附着型空穴断裂、脱落以及脱落型空穴聚合、生长、溃灭的准周期过程。壁面压力波动的主导频率约为21 Hz,对应附着型空穴的准周期生长、断裂和大尺度脱落型空穴生长、溃灭;次级频率约为42Hz,对应小尺度脱落型空穴非定常变化。同时发现空穴变化和压力波动存在如下关系:在附着型空穴的生长阶段,其空穴前部稳定附着区域的压力波动较小,其尾部非稳定区域的压力波动较大;当附着型空穴发展至最大长度时,其尾部空泡的非定常波动会使得相应区域压力波动更加剧烈。伴随着反向射流的发展,附着型空穴断裂、脱落产生许多小尺度脱落型空穴,其生长、溃灭等非定常变化会使得相应区域的压力波动变得复杂。小尺度脱落型空穴逐渐聚合、生长形成单一的大尺度脱落型空穴,伴随着其不断的向下游移动,相关区域被其覆盖时压力波动减小,脱离其覆盖或者经历其溃灭过程时压力波动显著增大。     

日发现荷尔蒙可促使珊瑚增生

日本热带海洋生态研究所在冲绳的庆良间诸岛,经过十多年的调查研究,开发出利用荷尔蒙,大量培育珊瑚的新技术。在每年5月的望月之夜,造礁珊瑚在同一时刻,一齐产卵,向海里排放精子和卵子,其中极少一部分适合繁殖的受精卵附着在浅海底的岩盘上,而大多数精子和卵子则被冲到岸上或流失在海上。科研小组研究之初是将在阿嘉新港采集的麋角珊瑚受精卵,放进饲养水槽,培育成可附着的珊瑚幼体,然后再送回大海。服田教授在珊瑚幼体附着后,变态     

船底附着海生物及防除

船度附着生物的防除，对提高舰船的军事经济效益有着不同忽视的作用。如何有 防除船底附着生物已成为世界范围内共同关心的课题。本文试通对对海军舰船附着生物特点和机理的分析及对舰船航速、海洋设施的影响，浅谈如何做好舰船附着生物的防除。     

电解海水防污技术

一、电解海水防污的基本原理电解海水以防止海洋附着生物的附着是六十年代发展起来的一项防污新技术。简言之,它是利用直接电解海水取得的氯及其化合物——次氯酸钠杀伤海洋附着生物,以消除它们对船体及海洋中的其他设施上的附着“污损”。     

网衣生物附着对半潜式波浪能养殖平台水动力特性的影响

以“澎湖号”半潜式波浪能养殖平台为研究对象，采用基于1阶泰勒展开边界元法的中国数值水池软件，建立增加等效波浪载荷面积模拟生物附着的简化仿真方法，对6种生物附着覆盖面积率下的养殖平台频域运动响应进行分析。作为对均匀分布假设的修正，同时给出2种生物附着不均匀分布的模型，并将其计算结果与均匀分布模型的计算结果相对比。结果显示，网衣生物附着对平台横荡和垂荡2个自由度运动特性的影响显著，运动幅值最多增大10%左右，横荡2阶力增幅可达115.97%。     

大跨径斜拉桥塔吊附着反力效应计算

青山长江公路大桥为主跨938m的双塔双索面混合梁斜拉桥,桥塔塔高279.5m。由于主桥索塔采用A型索塔形式,索塔横向总宽从底部72m渐变至塔顶的12m,这导致立于桥塔侧面的塔吊附着杆长度大,附着反力大。本文通过提取塔吊附着设计的最大反力,按照不同工况施加至对应施工阶段下的桥塔主体,得到索塔基于附着反力下的最不利效应值,进行结构整体验算;并根据最大反力值,验算附着着力点的局部应力,保证索塔塔壁局部在施工过程中的安全性。最后根据整体及局部计算结果对塔吊附着设计提出优化建议。     

防止海洋微生物附着的导电性树脂

日本东京农工大学,最近研究出一种在成形树脂上通以电流,能防止海洋微生物附着的新方法。这个方法是在导电性能良好的石墨里加入多量硅树脂材料做成石墨硅树脂电极,在电极上通以低电压,就能有效地杀死附着微生物。由于该方法不使用高电压和锡化合物、氯等化学物质,所以不必当心安全问题和环境污染,可以在海洋结构物和渔网上应用。     

用声去除船体附着物

美国加利福尼亚大学的一些学者研究成功一种新法除船体附着物。这是以在船舶附近造成低频音场,防止软体动物和藻类附着在船体上,该低频音场由发电机、电缆、音     

船用螺旋桨防腐防污纳米陶瓷涂层技术快速解决方案

船用螺旋桨在使用过程中会因海洋生物附着、海水腐蚀和水流冲刷等因素的影响而产生表面磨损、腐蚀和变形等缺陷,采用常规维修方法定期进坞对其进行焊补打磨维修会严重影响船舶的服役周期。针对该问题,提出采用纳米陶瓷涂层技术快速解决螺旋桨的海水腐蚀、空泡腐蚀、海生物附着和冲刷磨损等问题,并大大延长其使用周期。该方案已在船厂得到实施和应用,结果表明,该方案在新旧螺旋桨上均可高效快速实施,能有效延长船用螺旋桨的使用寿命,并增大船舶的航行半径。