舰船电力系统中智能电网技术的应用浅析

  目的  由于海面传感器的耗能点分散、负荷波动幅度较大且节能降耗的需求迫切,为了优化能量供给模式,提出面向海面传感器的船载能量网络（SEN）。  方法  首先,基于车载能量网络、动态无线充电技术及电动船舶技术,分析SEN模型的可行性;然后,基于海面传感器的特点,建立SEN模型,提出能量传输最大化和能量损失最小化这2个问题,并定义问题模型和约束函数;最后,通过开源模型MaritimeSim选取基础实验数据集。  结果  实验结果表明,通过合理设置参数,SEN能够将海上可再生能量传输至海面传感器节点,从而补充电力网络并增强其电能传输能力。  结论  研究成果可为优化海面传感器的能量供给提供新的设计方法。     

船舶能量管理系统子站通信接口研究

针对船舶能量管理系统子站向主站发送大容量通用数据帧对实时性的需求,以及接收主站动态配置帧、命令帧和向主站发送故障录波数据帧对通信可靠性的需求,采用CortexM3内核ARM处理器作为硬件平台,移植了LwIP协议栈的实时操作系统μCOSII作为软件平台,构建了满足数据帧实时传输和可靠传输的以太网结构。该设计方案在通信测试实验中具有良好的实时性和可靠性,满足了船舶能量管理系统中传输不同数据帧对通信实时性和可靠性的不同需求。     

波浪作用下带月池结构船体运动数值预报

  目的  带月池的海上平台作业效率及作业安全性要求不断提高,波浪作用下平台自身运动及月池内流体运动带来的共振问题愈发凸显。  方法  为此,基于势流理论的常数边界元法,开发波流与三维物体相互作用的数值模拟计算程序。选取某带月池钻井船,对其运动展开频域数值计算,对无航速时数值模型计算程序的计算结果与水动力软件AQWA计算结果进行对比,验证无航速时所开发计算程序的可靠性。将波流工况计算结果与实验结果对比,验证该数值方法的准确性。  结果  通过比较多种月池长宽比、月池吃水、波浪入射角度以及有、无航速情况下的船舶运动,发现带月池钻井船在升沉和摇摆运动上都会发生共振现象,引入迎流流速会调制和加剧月池的共振。  结论  研究结果可为带月池船舶的运动响应预报及共振抑制提供参考依据。     

柴油发动机掺烧生物柴油的经济性研究

为了更好地评价柴油机燃用生物柴油的经济性,分析了生物柴油和0#石化柴油的理化性质,分别对生物柴油的体积分数为0.2,0.5,1的B20、B50、B100 3种燃料和0#柴油在495Q3柴油机上进行了试验。试验结果显示燃用3种燃料的燃油消耗率比0#柴油在中小负荷时平均增加5.30%,9.65%,19.04%,大负荷时平均增加2.86%,4.75%,9.64%;能量等值折合油耗率在中小负荷时平均增加2.65%,2.63%,5.74%,大负荷时平均降低0.26%,1.97%,4.80%。     

基于小波包分解和特征能量提取技术的车内传导干扰源识别

车内大功率用电设备的电压波动是车内产生传导干扰的主要原因。文中介绍了通过对采集的干扰信号进行小波包分解,对系数进行最小风险的去噪处理,然后提取特征能量来识别车内传导干扰源。最后采用EM-test设备发生干扰信号进行实验,结果表明该方法对车内电压波动的主要干扰源有较强的识别能力。     

新型大跨度自锚式悬索桥节段模型涡激共振对比研究

以我国东南沿海台风多发区2座大跨度自锚式悬索桥为工程背景,运用节段模型风洞试验技术,采用l:80加劲梁节段模型研究了2座桥的涡激共振响应,包括-50、-30、00、 30、 50五种风攻角,2种不同施工状态的共20个试验工况,综合分析了大跨度自锚式悬索桥在无任何附加措施情况下抵抗涡激振动的性能.     

串联式燃料电池混合动力汽车零部件选型和匹配优化研究

采用两种优化算法对燃料电池混合动力汽车的两种能量管理策略进行了优化仿真.结果符合实际的设计要求,可以作为零部件选型和匹配的依据.     

适用于更轻量化车辆的泡沫铝材料

固体金属泡沫材料展现出了许多不同寻常的物理及机械方面的综合性能,这使得它们在许多工程应用领域都极具吸引力.例如,当用作结构型夹芯板材的芯核时,泡沫材料能提供很高的刚性,同时材料的质量很轻.其在能量吸收装置中的应用是利用了这类材料在几乎恒定的应力下能承受较大变形的能力.     

基于杆梁模型的舰船隔振系统功率流传递特性分析

针对舰船中比较典型的静不定隔振系统,建立了柔性基础上安装4个隔振器的隔振系统物理模型。对隔振器采用杆梁模型建模,隔振上层设备采用刚体模型,导出了静不定隔振系统的动力控制方程。使用振动功率流方法对隔振系统进行了功率流分析 ,并利用Matlab进行编程计算,计算结果表明杆梁模型隔振器对上下两端的功率流的减少有明显效果,隔振器的内部共振特性对隔振系统振动功率流具有显著的影响。对主要设计参数进行了讨论,得出了具有工程指导意义的结论。     

基于排气能量调节的柴油机相继增压切换过程控制研究

针对柴油机相继增压系统切换过程排气能量瞬态变动造成柴油机转速波动大的问题,提出了利用旁通阀进行切换过程瞬态排气能量控制,从而实现切换过程平顺控制的方法。建立了GT-Power/Simulink相继增压耦合仿真计算模型,对切换过程中排气能量对相继增压切换过程以及柴油机切换转速的影响规律进行了研究。仿真结果表明:通过提高切换转速以及合理的阀门控制方法可以减小切换时的排气能量损失,使切换时柴油机的转速波动幅度减少至25 r/min。