基于CFD的某远洋围网渔船纵倾节能技术

为响应联合国粮农组织(FAO)提出的“蓝色倡议”和海洋经济可持续发展要求,降低某40 m远洋围网渔船整个营运周期的能耗和运营成本,提高远洋渔船的能效管理技术水平,本研究依托渔船数字化研发平台,基于雷诺平均方程法(RANS),运用计算流体力学(CFD)分析软件STAR-CCM+对该远洋围网渔船不同吃水、不同纵倾状态下的船舶阻力进行仿真计算,分析其阻力的变化规律并寻找不同吃水不同航速下的最佳纵倾角度,针对围网渔船完整营运周期中关键工况点的排水量和航速需求,建立全工况最佳纵倾操作手册和主机功率的经济性选择方案,并通过船舶正浮状态和最佳纵倾状态能耗对比计算验证纵倾优化的实际节能效果。研究结果可为同类型远洋渔船的节能减排优化设计和运营管理提供案例参考。

摇摆状态下TFE/NMP降膜吸收试验研究

建立了摇摆振动单管吸收试验台,对具有新型工质对TFE/NMP吸收式制冷系统中的核心部件——吸收器在不同溶液体积流量、摇摆振动频率和幅度条件下进行降膜吸收试验.通过对试验数据的处理和分析可以看出,在渔船常见的摇摆振动条件下,降膜吸收器的热、质传递优于静态下的情形,且适当提高摇摆频率或减小摇摆幅度亦有利于降膜吸收效果的改善.

拖网渔船能效设计指数(EEDI)研究

随着渔业的节能减排工作日益提上日程,对渔船的能效水平评估显得尤为重要。本文参考国际海事组织(IMO)通过的常规船舶能效设计指数(EEDI)计算公式及参考线公式,基于部分拖网渔船资料,提出了适用于拖网渔船的EEDI计算公式,并运用统计回归的方法得到了拖网渔船EEDI参考线公式。利用该公式,实例计算了一艘拖网渔船的EEDI值,并与满载时的计算值以及参考线公式计算值进行了比较,结果显示,拖航时的EEDI值较大。公式有一定的适用性,为国内拖网渔船设计提供参考,也为渔业船舶的节能减排提供新思路。

中国钢质海洋渔船安全状况评价研究

为全面了解和把握中国渔船目前的安全状况,开展了全国渔船安全状况评价试点工作,研究制定了渔船安全评价体系;在此基础上于2011年6—9月对《国际渔船安全公约》要求的24 m及以上钢质海洋渔船进行了随机抽样评价。通过对抽样采集的5 768艘海洋渔船技术参数分析评价,结果发现:超过90%的渔船达不到公约要求,渔船总体安全状况随船龄增大明显恶化,船舶设备安全隐患多,中国海洋渔船安全状况与《国际渔船安全公约》要求有很大差距,渔船装备整体水平亟待提升。

渔船安全技术评价系统的开发与应用

为了辅助有关部门与管理人员收集指定区域的渔船的信息,并据此对渔船及其设备的安全技术状况进行科学、客观的评价,该文利用MS-ACCESS数据库的单机访问效率高、数据文件存储与合并灵活便捷的特点,开发了一种经济实用的渔船安全技术状况评价系统,实现了评价指标、标准与模型的自定义以及网络限制条件下的渔船安全技术状况评价数据采集与处理。该系统在应用过程中,数据由基层的渔业船舶检验工程师将有关渔船参数报到地方渔船管理部门,并最终上报到上级渔船管理部门,进行逐级收集、合并、上报与汇总,最后由相关部门的管理人员进行评价、统计与分析。该研究以某区域5700多艘24m及以上钢质海洋渔船为样本,实施了渔船安全技术状况的评价。实用证明该系统用户环境配置安装简单,界面简洁方便,数据处理效率高,通用性强,运行维护成本低。通过渔船安全技术评价系统的开发与实施,可以对指定区域渔船的安全技术作出全面客观的评价,并辅助管理者对渔船技术状况和安全隐患进行科学分析,提出消除危险的最佳技术措施和方案,为主管机关制定相关政策、安全技术法规提供参考,进而大力改善区域渔船的安全生产状况。

玻璃钢渔船船体骨架结构形式的研究

通过对玻璃钢渔船的五种船体骨架结构形式的弯曲试验,测得其力学性能。并且运用加权因素法对试验结果进行优化。研究结果表明:按断面形状,梯形优于矩形;按断面结构,木质芯材优于泡沫芯材。

拖网渔船船型与网具最优化

在拖网渔船的船型论证中,需要考虑渔船、渔场、渔港(或锚地)和渔业市场等因素,结合渔场资源情况,选择与渔船舱容相匹配的合理的网具以达到寻求最优船型的目的。通过研究拖网渔船船型与网具和网次产量的关系,以船长、船宽、型深、方形系数和设计自航航速为船型优化参数,选取净现值、渔捞效果系数、投资偿还期、吨鱼油耗和吨鱼成本等为船型论证经济指标,利用指标权重法构建了船型优化模型,对拖网渔船进行了船型技术经济论证。以运营于南美某海域的变水层大型拖网渔船为计算实例进行了优化分析,得出了最优船型方案及其网次产量,进而可参照选择船型参数与网具。在拖网渔船的论证阶段可利用该优化方法可达到对拖网渔船进行船型与网具优化分析的目的。

气力提升泵性能影响因子的初步试验

气力提升泵的水输送量反映了提升管进口的流速情况,而进口流速是衡量吸鱼效果的重要因素。以水槽试验的方法研究了不同因子对水输送性能的影响,共测试了使用6种平板孔喷嘴、2种环状孔喷嘴、5种潜水比3、种喷嘴水下潜没深度和3种管径的水输送量数据,并进行了活鱼抽吸试验。分析结果表明,D2和D3平板孔喷嘴由于合理的孔分散程度而相对提高了水输送量,但与其它喷嘴差异不显著。具备理想的气泡尺寸和分散程度的D6环状孔喷嘴获得了最佳的水输送性能。增加潜水比和喷嘴水下潜没深度或减小提升管管径对水输送性能的提高有决定性影响。当集鱼装置始终维持高鱼水比例时,气力提升泵具有较好的活鱼抽吸能力。

江苏流刺网不同马力渔船作业的时空特征

本文基于抽样调查获得的2014全年江苏省沿海刺网渔船的生产数据,对江苏刺网不同马力渔船生产习惯,包括时间和空间上的选择特征,进行了初步研究。分析结果发现,不同马力渔船生产时间有一定差别,多数渔船主要生产时间均在伏季休渔结束后;小马力渔船不仅伏休后出航率较高,年底出航也保持较高水平。江苏刺网渔业整体生产有明显的季节特征,年初1—3月出航船数处于全年最低水平;清明节后、伏休前4—5月,出现一个生产小高潮;休渔结束后出航船数为全年最高水平。不同马力渔船空间分布不同,小马力渔船外海水域分布相对较少,随着马力增大渔船生产水域往外海和往北方向水域生产的可能性更大。不同月份渔船空间分布不同,1—3月生产处于偏北、偏近海水域; 4—5月生产偏向外海,相对前期南北方向变化不大、仍处于偏北水域; 8―9月偏近海和北部水域; 10—12月向南和外海移动进行生产。另外分析渔船的生产能力与马力之间的关系发现,渔船马力大小与单位捕捞努力量渔获量(CPUE)之间存在着正相关关系,关系式为CPUE=5.3428e^((0.0062′Power)),该结果可以为江苏刺网渔船捕捞强度的评估提供重要参考。最后基于研究结果,针对刺网渔船时间和空间上的生产特征提出了相应管理建议。

混合动力渔船LNG冷量的应用分析

液化天然气(LNG)是清洁能源,同时又蕴含大量冷量,我国已经提出渔船推广使用LNG作为动力燃料。目前,渔船制冷能耗占全船能耗30%～40%。为了确定混合动力渔船中LNG的应用优势,本文结合实际生产中的50 m型围网渔船进行了计算分析。结果显示,在该型渔船上采用柴油/天然气混合动力,替油率80%时每年可节省燃料费用61万元。将LNG冷量用于冷海水系统,每天可制取0℃冷海水10.4 t,减少冷海水制冷系统工作时长1.6 h,部分冷量用于系统的过冷循环,可使系统COP提高5.2%。分析表明,利用混合动力渔船的LNG冷能可显著节能,降低营运成本。

渔船安全作业的光伏智能监管装置研发与示范应用

针对2023年度广东省国库渔船AIS通导设备在线率不足50%的问题,本文研制了渔船安全作业的光伏智能监管装置,支持5、9.5、12、24 V 4种规格电源输出和剩余电量、运行状态显示,具有SOP、SOH和SOC等电池安全保护策略、故障诊断、光伏充电均衡、北斗短报文通信功能;同时开发渔船“光伏电碳中和”一张图管理平台,具备船载光伏智能监管装置定位和运行状态监控、渔船动态轨迹监控、船只回港测算、台风预报、渔船档案信息管理多种功能,实现渔船的实时监控和安全管理。设备及其平台已在惠州市惠阳区大亚湾渔港、汕尾市陆丰市甲子渔港、深汕特别合作区鲘门渔港、江门市台山市横山渔港、珠海市香洲区洪湾渔港开展示范应用,获得相关渔政部门和用户一致好评,有效提升了渔船安全作业水平。

贻贝机械化收获与加工平台装备技术的研究

介绍机械化收获与加工平台的基础结构、甲板布置、收获滑道、脱粒机、筛分机、包苗机的设计,使其在海上完成收获、分组、清洗、临时冷藏保鲜、未成熟苗卷包等作业。

OPC技术在渔船捕捞设备测控系统中的应用

为了快速准确地实现对渔船捕捞设备测控系统的实时监控,对过程中信号数据进行实时跟踪与回放,利用过程控制服务器(OPC)软件,在LabVIEW中编程,实现PC与PLC S7-200实时通讯,在上位机实现复杂控制与数据存取等功能;此系统建立了友好的人机监控界面,实现了试验系统泵组、阀组以及传感器组多监控量的精准控制与实时显示,并实现了数据的自动跟踪报警功能。通过构建集中监控系统,方便了工作人员在后台监控各个设备的运行状态,管理设备的运行,从而降低了管理难度和强度。

海洋渔业船舶节能技术

渔业船舶节能减排对保障渔业经济可持续发展,降低海洋环境污染具有重要意义。结合国内外研究现状,介绍了渔业船舶采取的主要节能技术和措施,重点阐述了中国舰船研究设计中心在船型节能方面的研究工作。针对今后研制船型,提出几点节能减排设想。

国外鱿鱼钓机的开发与应用

鱿鱼钓机是远洋鱿钓渔业中降低劳动强度、提高生产效率实现渔业现代化的重要生产工具。本文概述了鱿鱼钓机系统发展历程中的3种主要类型:机械控制型、基本电控型和电脑控制型。分析了国外鱿鱼钓机装备的研究与应用情况,对几种主流鱿鱼钓机型式的性能水平进行了对比。针对国内鱿钓渔业中机钓产量低的现状,提出鱿鱼钓机的研究方向主要为降低脱钩率和优化抖动模式。本文可以为研制优质高效的国产化鱿鱼钓机提供参考。

具有数据采集时间记录功能的围网网具沉降仪设计

在围网设计中,常用模型网具获取实验数据,沉降数据是围网的重要参数之一。现有的网具沉降数据仪,或者由于体积过大不适用于模型网具,或者没有数据采集时间记录功能,而限制了使用的便利性。为改进这一缺点,采用具有实时时钟模块的MSP430FR5739单片机作为主控芯片,利用其实时时钟功能记录数据采集时间,并利用其内部的铁电存储单元,作为数据暂存区,配合容量较大的FLASH芯片作为主存储,既保证了存储区的寿命又提高了数据存储容量,同时延长了仪器在水下的工作时间。通过选用大量程压力传感器MS5541-30C,测量水深为0~290 m。设计的沉降仪具有可记录数据采集时间、测量范围大、数据存储多等优点,使用方便,可用于模型网具和真实围网的沉降数据获取。

基于灰色系统理论的我国海洋机动渔船发展趋势预测

利用灰色系统理论,建立了GM(1,1)模型,研究我国海洋机动渔船数量、总功率、平均功率的发展趋势。结果表明:近几年我国海洋机动渔船数量呈下降趋势,海洋机动渔船总功率和平均功率呈上升趋势;到2015年,我国海洋机动渔船的预测值为269 695艘,海洋机动渔船总功率将达到1.62×107kW,海洋机动渔船平均功率增长尤为突出,将由2005年的49.8 kW/艘增加到2015年的60.03 kW/艘。探讨了产生这种现象的原因。

33.2m远洋双甲板拖网渔船阻力特性分析

针对中国远洋拖网渔船更新改造工程的要求,需要设计满足远洋主流中小型拖网渔船的标准化船型。本研究对33. 2 m远洋双甲板拖网渔船船型进行基于荷兰水池欧斯特怀尔德(Oosterveld)的海船剩余阻力回归多项式的阻力特性理论分析,并利用Flow-3D流体分析软件,使用VOF方法,结合RNG k-ε模型,通过求解N-S方程进行CFD渔船船型阻力特性分析,并在船模拖曳水池进行阻力拖曳试验。通过比较分析确定了适合中小型渔船的阻力回归数学模型,验证了CFD分析的准确性和可行性。通过综合分析方法,提高远洋标准化渔船阻力特性分析的精确性和准确度,并研究形成标准化渔船低阻力船型性能优化技术方案。实船示范应用节能20%以上,达到了远洋渔船升级改造实现"安全、节能、经济、环保、适居"的目标要求。

我国远洋渔业装备发展战略与对策

远洋渔业是关乎国计民生的战略性、资源性产业,其发展直接依赖于远洋渔业装备的发展。首先分析了我国远洋渔业装备发展的重要意义,接着通过国内外远洋渔业装备发展现状的对比,提出了我国远洋渔业装备发展的总体思路,并指出我国远洋渔业装备发展的重点领域及重点方向。

新型灯光围网渔船及其制冷技术

通过现场调研,介绍了一种新型的大型灯光围网渔船的设计开发。该型渔船采用先进的作业方式,保鲜工艺采用冷海水保鲜→冻结→冷藏,针对性强。渔船的航区大航程长,实际使用的效益良好。对开发利用外海中上层鱼类资源十分有利。对渔船深入分析发现,其制冷系统的自动控制、设备配置及制冷剂等方面,存在着较大的优化与节能潜力。