氢燃料电池动力船舶技术标准现状分析与发展展望

随着全球能源与环境问题的日益突出,节能减排已成为各国共识。船舶航运业能耗与排放问题不容小觑,因此迫切需要应用清洁能源技术以实现航运业绿色低碳/零碳化发展。氢燃料电池动力船舶的发展,为航运业实现节能减排的目标带来了契机。目前,包括中国在内的多个国家正在积极推动氢燃料电池动力船舶的研究和示范应用,其中,完备的技术标准是相关产业发展的重要基础。然而,一方面,国内外船用氢能技术与法律规范体系尚未形成、标准系统分支不健全且核心标准缺失;另一方面,较为完善的车用氢能产业标准内容由于车船产业技术的固有差异并不完全适用于船舶体系等问题仍需解决。因此,基于氢燃料电池动力船舶的技术路线及产业链发展,系统梳理了氢燃料电池动力船舶的技术结构与国内外项目发展现状,分析了船级社氢燃料及氢燃料电池技术法规现状,调研统计、分类归纳、综合分析了国内外现行氢能标准;构建了以氢燃料电池动力船舶应用为主且涵盖了氢能制备、储运、加注等产业链环节的绿色航运体系;在绿色航运体系的框架下,对比了氢燃料电池动力车船的产业技术,结果发现氢燃料电池动力车船在应用场景、功率、储氢、加注设施等方面存在差异,在使用寿命、启动工况、空间要求、安装...     

基于有限元分析的船用配电板抗冲击设计

本文介绍某船配电板抗冲击设计.通过对现有冲击计算方法的理论分析,选取了一种适合某配电板冲击仿真的计算方法并对配电板研制阶段进行了抗冲击性能分析及优化,减小了系统冲击响应.产品在国家标准要求下进行了冲击试验,实验结果满足工程设计实际需求,为后续同类产品设计及优化提供了理论支撑与设计参考.     

船用电控共轨柴油机常见故障及预防

以Wartsila的Sulzer RT-Flex船用电控共轨柴油主机为例,讨论船用电控共轨柴油主机常见故障以及预防这些故障的运行管理要点。     

Z6150Z_LC_Z-5型船用柴油机排放测试试验研究

本文以Z6150ZLCZ-5型柴油机为对象,阐明了船用柴油机排放台架试验的试验要求、主要仪器、台架布置和试验结果,为船用柴油机满足排放标准拓宽思路。     

船用LNG储罐与管道应力计算

船用LNG储罐和管道因传输特殊性质的LNG介质,储罐和管道必须满足相关的强度要求。因此,对储罐和管道应力计算十分必要。储罐的外罐体直接与管道相连接,外罐在管道接口处的变形,对LNG管道应力值和分布有很大影响。文本运用有限元方法,对某型船用LNG储罐和管道分别进行建模分析,将外罐体管道接口处的应变作为管道位移载荷,对管道一次应力和二次应力校核,探索船用LNG储罐和管道应力分析方法,为储罐和管道设计提供理论依据。     

基于HFSS和无线充电的线圈天线设计

本文基于无线充电,通过基于有限元法的电磁仿真软件(HFSS)对线圈天线进行3D建模。在二端口网络分析法的基础上,建立谐振式无线充电的等效电路模型,求解出系统最大传输效率时的表达式。基于以上方法,研究本文设计的线圈天线传输特性,包括线圈天线的S参数、驻波比、充电效率和3D电磁场分布图,得出线圈天线在中心频率2.8 GHz处发生谐振,输入回波损耗最小,为–29.11 d B,且充电效率可达到84.15%。此外,线圈天线具有成本低、结构简单等优势,因此该设计对无线充电的研究有很好的借鉴作用。     

船用局域网络信息传输时延的优化和控制

船用局域网络信息传输的多普勒衰减产生传输时延,为了提高传输的时效性和数据输出的实时性,提出一种基于自适应波特间隔均衡的船用局域网络信息传输时延控制方法。构建船用局域网络信息传输信道模型,采用直接序列扩频调制方法进行多普勒衰减抑制,提高数据传输的带宽扩频能力,采用波特间隔均衡方法进行传输链路层的信道均衡设计,在数据输出终端采用随机序列码进行调制解调处理,由此实现船用局域网络信息传输时延控制。仿真结果表明,采用该方法进行船用局域网络信息传输,时延较小,输出数据的正确比特率较高,抗干扰能力较强,在船舶网络通信中具有很好的应用性能。     

柴油主机数学模型及转速控制系统仿真研究

为了便于航海科研及教学,使学生充分了解船舱各设备之间的协调工作原理及自动化功能,轮机模拟器现已得到广泛应用。在研发轮机模拟器时,建立船舶柴油主机数学模型是重点研究内容之一。本文结合轮机模拟器实际研发流程,对一体化柴油主机进行一阶及二阶滞后数学建模,并基于PID,分析其转速控制系统。     

GPS天线线型对AUV阻力和尾流场的影响

靠近艉部的GPS天线线型对AUV的阻力以及桨盘面处的伴流品质有直接影响。高品质的伴流场能有效地降低噪声并提高水动力性能。为了获得最优的GPS天线线型,以某自主式水下机器人(AUV)为母型,采用ICEM-CFD、Fluent等CFD软件,结合RANS方法和SSTκ-ω模型对搭载不同线型GPS天线的AUV进行数值计算。研究结果表明GPS天线设计前倾角可以有效降低天线的阻力,从而降低AUV受到的整体阻力。具有一定前倾角和尾端曲线的GPS天线有利于改善AUV尾部伴流特性,减小桨盘面伴流速度的不均匀度。