Operational profiles of ships in Norwegian waters: An activity-based approach to assess the benefits of hybrid and electric propulsion

Various regulations are imposed on shipping to increase energy efficiency and reduce environmental impacts. Alternative fuels and power systems are among the solutions for compliance with these regulations. The power system of a ship may not operate optimally because of the diversity of the operational profile during its lifetime. This article uses an activity-based approach and big data from the Automatic Identification System (AIS) to study the operational profiles of eight ship types operating in Norwegian waters around mainland Norway in 2016. The aim is to identify ship types that can benefit from electric and hybrid propulsion through analysis of their operational profiles. Close to shore, the operational profiles of various ship types are similar, and all ships spend a great proportion of their time with lower loads. As the distance from shore increases, the operational profiles of various ship types follow distinct trends. Among the considered ship types, reefers spend more operational time close to the diesel engine design condition. On the other hand, offshore and passenger ships show the most dynamic operational profiles and spend a large percentage of their operational time with a partial load, away from diesel engine design conditions. Such ships can benefit from hybridisation, diesel-electric propulsion, and other electric concepts, such as batteries and fuel cells. Another option is to downsize diesel engines for better operation while fuel cells and batteries supply peak and partial loads. Operational profiles are plotted and details of the approach are presented in the article.     

基于VDR回放数据的船舶碰撞过程仿真系统的设计

应用开发船用航行数据记录仪(VDR)，在将其作为新数据源的基础上，提出了一种基于VDR回放数据的船舶碰撞过程仿真系统的设计方案，并对系统的结构和所采用的主要技术进行了详细的介绍。     

特定海域实施船舶定线制的研究路径分析

文中主要针对船舶定线制的规划和实施进行理论研究,提出实施船舶定线制研究的总体理论框架模型,引入相关评价机制和效果预测模型等理论．     

全舰计算环境体系结构和系统集成框架

“全舰计算环境”（TSCE）代表了舰船信息系统集成技术的先进水平,带来舰船系统设计和集成方式的变化.提出一种全舰计算环境体系结构和系统集成框架.全舰计算环境由基础设施和各种领域应用组成.其系统集成框架可以自顶向下分为3个层次,即功能集成、数据集成和物理集成.其中：功能集成包括构件、服务和任务3个层次;数据集成区分实时与非实时应用,包括基于数据分发服务（DDS）的实时数据总线和企业服务总线（ESB）;物理集成除网络基础设施外,还包括显示层、核心层和适配层,分别对应人机接口设备、数据处理设备和适配处理设备.全舰计算环境的工程实施将带来工程管理与系统研制模式的变革.     

新风参数对船用转轮除湿空调系统性能影响的实验研究

转轮除湿空调是一种新型、节能高效的空调系统,可回收利用船舶余热,在船舶上有着良好的应用优势。本文利用所搭建的船用转轮除湿空调系统实验台,在不同新风比、新风温度的条件下对船用转轮除湿空调系统的运行性能参数：单位除湿量、系统制冷量、系统COP以及系统节能率的变化影响进行考察。研究结果表明,随着新风温度、新风比的增大,系统的各性能参数包括系统节能率均随之增大。因此,转轮除湿空调在船舶上的应用可实现船舶空调的显著节能,同时还有助于船舶空调新风比的提高,改善居住舱室的空气品质。     

基于RBF的船体曲面变形方法及在船体型线优化中的应用

介绍了径向基函数插值（RBF）的基本原理及其在船体曲面变形中的应用。将基于径向基函数插值的船体曲面修改方法与CFD软件及优化算法结合,成功开发了船体型线优化平台。运用该平台对美国海军水面舰艇DTMB5415进行了艏部型线的优化设计,获得了给定约束条件下阻力性能最优的船体外形。结果表明,基于径向基函数插值的船体曲面变形方法是有效可行的,建立的船型优化平台具有一定的工程应用价值。     

船舶在狭窄、浅水航道船行波的数值模拟

狭窄、浅水航道船行波对内河航运安全、航道维护和水域生态环境等存在诸多负面影响。针对狭窄、浅水航道船舶兴波问题,选择内河巡逻艇,基于较为成熟的CFD技术,应用重叠网格(Overset mesh)、两相流、自由表面(VOF)、六自由度(6-DOF)等物理模型和Realizable 湍流模型,模拟分析了船行波波形耦合、反射生成的尾浪以及与岸边相互作用的拍岸现象,并对4.2米某巡逻艇在水深0.95米距离航道2米条件下航行时的升沉、纵倾和水动压力进行监测。研究表明,内河巡逻艇在狭窄、浅水航道波形耦合、反射以及拍岸现象明显,浅水效应、升沉响应、纵摇响应逼真;兴波拍岸位置 与 处的拍岸波高分别为0.02373与0.037065米。本文研究为解释狭窄、浅水航道船行波及航道其他船舶与岸边、桩柱等的相互作用具有指导意义。     

基于小波分析的船舶螺旋桨故障诊断

电力推进船舶的推进系统由推进电机和螺旋桨组成,其中螺旋桨工作环境恶劣,常因种种故障影响船舶航行安全。针对螺旋桨在水下可能出现的常见故障,提出基于小波分析的信号奇异性检测方法,通过分析推进电机中定子电流信号出现的异常对螺旋桨出现的故障进行故障诊断,仿真实验证明了方法是正确有效的。     

船体低阶湿模态计算方法对比研究

以某豪华游轮船体为研究对象,针对船体梁的低阶湿模态特性,将虚质量法应用于船体低阶湿模态计算,并与基于Lewis经验公式的附加质量法进行了对比分析。结果显示两种方法前四阶船体湿模态相差均在4.5%以内,特别是船体首阶湿模态相差仅0.3%。但附加质量法计算附连水质量过程复杂,且高阶模态计算偏差大。虚质量法计算过程简单,计算结果准确可靠,并且可在一次计算中得到船体前几阶低阶湿模态。本文使用的计算方法适用于船体低阶湿模态计算,对工程实际问题有一定的参考价值。     

豪华邮轮球首设计

考虑台湾海峡和东南亚航区风浪情况,在船舶最新设计理念及有关理论指导下,结合以往在型线设计方面的经验和基础船型数据库,研究设计三种新颖的豪华邮轮船型,并采用CFD 软件fluent和Resistance计算并优化分析船体型线及阻力,获得该适合航区较佳的船型。